(57)【要約】【課題】  ラマン光増幅器のラマン利得制御を効果的に実施し得る構成を提供することを目的とする。【解決手段】  励起部１１は、励起光源３１ａ〜３１ｃを備え、伝送路ファイバ２２ａに励起光を供給する。光モニタ部１２は、伝送路ファイバ２２ａにおいて増幅された波長多重光の光パワーをモニタする。励起パワー算出部１３は、波長多重光の光パワー及び制御端末２７により設定される伝送路情報に従って励起光源３１ａ〜３１ｃの励起パワーの比率を決定する。伝送路情報は、伝送路ファイバ２２ａの平均ファイバロス係数、局舎内損失値を含む。【選択図】      図８
2006189465.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
伝送路ファイバを利用して波長多重光を増幅するラマン光増幅器であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、
上記波長多重光の光パワーを検出する光モニタ手段と、
上記光モニタ手段により検出された光パワー、及び伝送路の光特性を表す伝送路情報に基づいて上記励起光を制御する制御手段を備え、
上記伝送路情報は、上記伝送路ファイバの種別を表す情報、上記伝送路ファイバの長さを表す情報、上記伝送路ファイバの平均ファイバロス係数、局舎内損失値を含むことを特徴とするラマン光増幅器。
【請求項２】
伝送路ファイバを利用して波長多重光を増幅するラマン光増幅器であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、
上記波長多重光の光パワーを検出する光モニタ手段と、
上記励起光のパワーを変化させながら上記伝送路ファイバにおけるラマン利得を測定する測定手段と、
上記光モニタ手段により検出された光パワー、及び上記測定手段により測定されたラマン利得に基づいて上記励起光のパワーを決定する決定手段、
を有するラマン光増幅器。
【請求項３】
伝送路ファイバを利用して波長多重光を増幅するラマン光増幅器であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、
上記波長多重光の光パワーを検出する光モニタ手段と、
上記光モニタ手段により検出された光パワーに基づいて上記励起光を制御する制御手段と、
入力光から所定の波長成分を抽出する波長フィルタと、
上記波長フィルタにより抽出された波長成分から雑音成分を差し引く演算手段と、
上記演算手段の出力に基づいて上流局または伝送路の障害を検出する検出手段
を有するラマン光増幅器。
【請求項４】
伝送路ファイバを利用して波長多重光を増幅するラマン光増幅器の調整方法であって、
第１の励起パワーの励起光を上記伝送路ファイバに供給したときの受光パワーを第１の受光パワーとして検出し、
第２の励起パワーの励起光を上記伝送路ファイバに供給したときの受光パワーを第２の受光パワーとして検出し、
上記第１の受光パワー及び第２の受光パワーに基づいて上記伝送路ファイバのラマン利得を算出し、
上記算出したラマン利得に基づいてＡＳＳ雑音量を算出し、
上記第２の受光パワー及び上記ＡＳＳ雑音量に基づいて上記波長多重光の光パワーを検出し、
上記検出された波長多重光の光パワー、及び上記算出されたラマン利得に基づいて上
記励起光のパワーを決定する各段階よりなるラマン光増幅器の調整方法。
【請求項５】
伝送路ファイバを利用して波長多重光を増幅するラマン光増幅器の調整方法であって、
上記伝送路ファイバの上流局に設けられている光増幅器がその出力を停止している期間にＡＳＳ雑音量を測定し、
上記測定されたＡＳＳ雑音量に基づいて上記伝送路ファイバにおけるラマン利得を導出し、
上記波長多重光の光パワー、及び上記導出されたラマン利得に基づいて上記励起光のパワーを決定する各段階よりなるラマン光増幅器の調整方法。
【請求項６】
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、
受光光量を検出する光モニタ手段と、
受光光量を測定する光測定手段と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積手段と、
前記光モニタ手段にて検出された受光光量と前記雑音成分見積手段にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起手段を制御する制御手段と、
前記雑音成分見積手段から得られた雑音成分見積値と前記光測定手段から得られる雑音成分測定値とを比較し、当該比較結果に基づいて前記雑音成分見積値を補正する補正手段とよりなるラマン光増幅器。
【請求項７】
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積手段と、
受光信号から信号光を含む所定の波長帯を抽出し、前記所定の波長帯以外の波長帯を分岐する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された前記所定の波長帯の受光信号の光量を検出する第１のモニタ手段と、
前記抽出手段により分岐された前記所定の波長帯以外の波長帯の受光信号の光量を検出する第２のモニタ手段と、
前記第１及び第２のモニタ手段にて検出された受光光量と前記雑音成分見積手段にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起手段を制御する制御手段と、
前記第１のモニタ手段による検出結果に基づいて信号光光量を算出する第１の信号光光量算出手段と、
前記第２のモニタ手段による検出結果に対し、前記雑音見積手段による雑音見積値による補正を行なって信号光光量を算出する第２の信号光光量算出手段と、
前記第１の信号光光量算出手段と第２の信号光光量算出手段との夫々の算出値を比較することによって雑音成分見積値を補正する補正手段とよりなるラマン光増幅器。
【請求項８】
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積手段と、
受光信号を分岐する光分岐手段と、
前記光分岐手段にて分岐された一方の光信号に対し、フィルタリングによって信号光を含む所定波長帯を抽出する帯域抽出手段と、
前記帯域抽出手段により抽出された信号光の光量を検出する第１のモニタ手段と、
前記光分岐手段により分岐された他方の光信号の光量を検出する第２のモニタ手段と、
前記第１及び第２のモニタ手段にて検出された受光光量と前記雑音成分見積手段にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起手段を制御する制御手段と、
前記第１のモニタ手段による検出結果に基づいて信号光光量を算出する第１の信号光光量算出手段と、
前記第２のモニタ手段による検出結果に対し、前記雑音見積手段による雑音見積値による補正を行なって信号光光量を算出する第２の信号光光量算出手段と、
前記第１の信号光光量算出手段と第２の信号光光量算出手段との夫々の算出値を比較することによって雑音成分見積値を補正する補正手段とよりなるラマン光増幅器。
【請求項９】
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器の調整方法であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起段階と、
受光光量を検出する光モニタ段階と、
受光光量を測定する光測定段階と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積段階と、
前記光モニタ段階にて検出された受光光量と前記雑音成分見積段階にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起手段を制御する制御段階と、
前記雑音成分見積手段から得られた雑音成分見積値と前記光測定手段から得られる雑音成分測定値とを比較し、当該比較結果に基づいて前記雑音成分見積値を補正する補正段階とよりなるラマン光増幅器の調整方法。
【請求項１０】
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器の調整方法であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起段階と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積段階と、
受光信号から信号光を含む所定の波長帯を抽出し、前記所定の波長帯以外の波長帯を分岐する抽出段階と、
前記抽出段階にて抽出された前記所定の波長帯の受光信号の光量を検出する第１のモニタ段階と、
前記抽出段階にて分岐された前記所定の波長帯以外の波長帯の受光信号の光量を検出する第２のモニタ段階と、
前記第１及び第２のモニタ段階にて検出された受光光量と前記雑音成分見積段階にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起段階を制御する制御段階と、
前記第１のモニタ段階における検出結果に基づいて信号光光量を算出する第１の信号光光量算出段階と、
前記第２のモニタ段階における検出結果に対し、前記雑音見積段階による雑音見積値による補正を行なって信号光光量を算出する第２の信号光光量算出段階と、
前記第１の信号光光量算出段階と第２の信号光光量算出段階との夫々における算出値を比較することによって雑音成分見積値を補正する補正段階とよりなるラマン光増幅器の調整方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、波長多重光を増幅するためのラマン光増幅器、ラマン光増幅器を具備した波長多重伝送装置、ラマン光増幅を利用した波長多重伝送システム、及びラマン光増幅器の調整方法、並びに同調整方法をコンピュータに実行させるためのプログラム、及び同プログラムを格納したコンピュータ読取り可能な情報記録媒体に係る。
【背景技術】
【０００２】
インターネットの普及等に伴い、ネットワークを介して伝送される情報の量が増大している。このため、ネットワークの大容量化及び長距離伝送を実現することは重要な課題である。
【０００３】
長距離伝送及び大容量伝送のネットワークを構築するための中核技術の一つとしてラマン光増幅器（以下、単に、ラマン増幅器と呼ぶことがある）の実用化が進められている。ラマン増幅器は、伝送路光ファイバに励起光を与えることによりその光ファイバを増幅媒体として利用する増幅器である。
【０００４】
ラマン増幅においては、図１に示すように、光ファイバにある波長の励起光を与えると、その励起光波長に対応する波長領域にラマン利得が発生する。ここで、励起光波長とラマン利得のピークが得られる波長との差は、１５５０ｎｍ帯では、約１００ｎｍである。
【０００５】
広い波長帯域に渡って利得を得るためには、互いに波長の異なる複数の励起光が使用される。図１に示す例では、互いに波長の異なる励起光１〜励起光３が使用されている。ここで、光ファイバに複数の励起光が与えられると、各励起光により夫々ラマン利得が発生する。図１に示す例では、励起光１〜励起光３により、ラマン利得１〜ラマン利得３が発生している。したがって、各励起光のパワーを適切に制御すれば、図２に示すように、広い波長帯域に渡って平坦な利得を得ることができる。
【０００６】
このため、ラマン増幅器は、通常、入力波長多重光の光パワーをモニタし、その光パワーが所定レベルに保持されるように各励起光のパワーを調整する機能を備えている。また、ラマン増幅においては、必然的にＡＳＳ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ  Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ  Ｓｃａｔｔｅｒｉｎｇ）雑音が発生するので、ラマン増幅器は、通常、受光パワー値からＡＳＳ雑音成分を引き算する機能を備えている。そして、これにより、波長多重光の光パワーを検出できるようになっている。
【０００７】
しかし、従来のラマン増幅器には、以下の問題点があった。
【０００８】
１．伝送路の光特性が異なると、ラマン利得も異なる。このため、伝送路の光特性のばらつきにより、所望のラマン利得が得られなくなる。この結果、伝送路によっては、図３に示すように、平坦な利得が得られないことがある。例えば、標準的な光特性を前提として平坦な利得が得られるように励起光を調整したとしても、新たに光伝送システムを構築する際にその伝送路の光特性が異なっていると、図３に示すように、得られる利得は平坦でなくなってしまう。
【０００９】
２．ＡＳＳ雑音はラマン利得に比例するので、伝送路の光特性が異なると、ＡＳＳ雑音も異なる。このため、伝送路の光特性のばらつきにより、ＡＳＳ雑音を正しく見積もることは困難である。この結果、波長多重光自体の入力パワーを正確に検出できなくなる。例えば、図４Ａ及び図４Ｂに示すように、受光パワー（波長多重光パワーと雑音成分の和）が同じであったとしても、伝送路の光特性が異なっていた場合には、波長多重光自体のパワー（すなわち、雑音成分を除いた信号光のパワー）は異なってくる。そして、波長多重光のパワーを正確に検出できないと、上流局の故障または伝送路の断線などに起因する「入力断」の検出精度も低下する。なお、「入力断」とは、波長多重光を受信できない状態をいうものとする。
【００１０】
また、上述の問題に付随して、下記の弊害も発生していた。
【００１１】
１．ラマン増幅器の設置時に、伝送路の光特性を実際に測定し、その特性に合わせて手作業で励起光源の出力を調整していた。このため、設置作業に大きな労力と多大な時間を要していた。
【００１２】
２．ラマン利得特性は、光ファイバの経年劣化や外気温度の変化により変動するので、ラマン増幅器は、その変動分を考慮したマージンを持たせて設計されていた。このため、ラマン増幅の効率が低かった。
【００１３】
３．ラマン増幅器の後段にＥＤＦＡ（エルビウム添加ファイバ増幅器）が設けられた光増幅器においては、ＡＳＳ雑音量が誤差を含んだ状態でＥＤＦＡの利得が制御されるので、伝送特性の品質が低下する。
【００１４】
なお、伝送路の光特性のばらつきは、主に、下記の原因による。
【００１５】
１．光ファイバ同士（例えば、伝送路ファイバと局舎内ファイバ）を接続するための光コネクタの接続部の汚れや、光ファイバの曲げ損失などによる光損失。これらの光損失は、条件の良い局舎では０．５ｄＢ以下に抑えられているが、条件の悪い局舎では２ｄＢ以上になることもある。
【００１６】
２．伝送路ファイバ自体の特性の製造ばらつき（損失係数及び有効断面積など）。特に、損失係数による影響は大きい。例えば、条件の良い光ファイバの損失係数は、０．２１ｄＢ／ｋｍ以下であるが、条件の悪い場合は、０．２５ｄＢ／ｋｍ以上になることもある。このため、伝送路ファイバの長さを５０ｋｍとすると、２ｄＢ以上のばらつきが発生することになる。
【００１７】
３．伝送路ファイバは、通常、複数本の光ファイバを数ｋｍごとに融着（スプライス）することにより実現されているが、融着点では、必ず、損失が発生する。そして、融着点における損失は、少ない場合は０．１ｄＢ以下であるが、多い場合は０．５ｄＢ以上になることもある。また、融着点の間隔や、局舎間に存在する融着点の数もネットワークによって異なっている。
【００１８】
４．外気温度や光ファイバの経年劣化。
【００１９】
なお、一般に、光増幅器を製造するベンダと、伝送路ファイバを製造して敷設するベンダとは異なっている。このため、光増幅器を製造するベンダは、伝送路の光特性を直接的に管理することができず、上述した「伝送路の光特性のばらつき」を減らすことはできない。
【００２０】
これらの問題の解決しようとする技術が特許文献１に記載されている。特許文献１に記載の装置は、時間領域光反射（ＯＴＤＲ：Ｏｐｔｉｃａｌ  Ｔｉｍｅ  Ｄｏｍａｉｎ  Ｒｅｆｌｅｃｔｏｍｅｔｒｙ）測定機能を内蔵しており、そのＯＴＤＲ測定機能を利用して伝送路ファイバの光特性を測定し、更にその光特性に基づいてラマン利得を算出ように構成されている。しかし、光増幅器にＯＴＤＲ測定機能を持たせると、光増幅器のサイズの大型化及び高コスト化を引き起こしてしまう。
【００２１】
上記ラマン光増幅器として、1つ、あるいは複数の励起光源より構成される分散ラマン増幅（ＤＲＡ）モジュールは、ＤＲＡモジュールより励起光（高強度、１００ｍＷ以上）がシリカ系等の光ファイバ伝送路に入力されることにより、光ファイバ自体が増幅媒体となるラマン増幅効果を利用した光増幅器がある。
【００２２】
このＤＲＡモジュールの利得は光ファイバ伝送路に入力される励起光量に依存するため、所望の信号光レベルの利得（出力）を得るためには、DRAモジュールは、信号光レベルをモニタしながら、励起光量の制御を行なう機能が必要である。
【００２３】
しかし光ファイバ伝送路に強度の高い励起光を入力すると、ラマン増幅効果により信号光が増幅される一方、上記ＡＳＳ光が発生し、信号雑音となる。ここで信号光をモニタする受光素子は、信号光だけでなくこのＡＳＳ光も受光すると共に所謂累積ＡＳＥ光をも受光する(図２６，図２７参照)。そのため、所望の信号光レベルに精度よく一定制御するためには、励起光が光ファイバ伝送路に入力されることにより発生するＡＳＳ光量を計算し，見積もる必要がある。特に波長数が少ない、あるいは、信号光レベルが低い場合には信号に対するＡＳＳ光量の比率が大きくなるためより正確なＡＳＳ光量の見積もりが必要になる。これまで、ＡＳＳ光量を精度よく見積もる方法として、ある特定のファイバに所定の励起光を入力し、ＤＲＡモジュール内にて励起光量をモニタしながら、ファイバにて発生するＡＳＳ光量を測定することにより、励起光量とＡＳＳ光量の関係式を導出し、励起光量からＡＳＳ光発生量を見積もる方法が提案されている（例えば特許文献５参照）。
【００２４】
しかしながら、上記の如く、同じファイバ種でも、光ファイバ伝送路のラマン利得、ＡＳＳ光発生量に影響を与えるロス係数、有効コア断面積、そして、ＤＲＡモジュールから伝送路までの光損失（局所ロス）には、線路、条件によるバラツキがある。このため、上記の関係式を導出したある特定の線路条件と異なる場合には、実際のＡＳＳ光の発生量と、光増幅器内のＡＳＳ光見積もり量との誤差が生じ、ＡＳＳ光量の見積もり精度が悪化する恐れがある。
【００２５】
このため、所望の信号光レベルを得るための信号光一定制御を実施しても、ＡＳＳ光発生量の見積もり精度の悪化があると、所望の信号光一定制御を行なえない恐れがある。例えばＡＳＳ光見積もり量を実際よりも小さく見積もった場合、所望の光制御レベルに対して小さい信号光レベルを、所望の光レベルに到達していると誤認識して制御を行なってしまう虞がある(図２８参照)。特にＤＲＡモジュールを含んだ光増幅器が多段接続された光伝送装置では、ＡＳＳ光発生量の見積もり誤差によるＡＳＥ補正精度の悪化により、下流側の光増幅器のＡＳＥ補正が正しく行なわれず、信号受信局での着信信号/雑音比（ＯＳＮＲ）劣化の恐れがある。
【００２６】
又、ＤＲＡモジュールは非常に出力パワーが高いため、ファイバ端面からのＤＲＡモジュールの励起光漏れによる危険性があるため、安全性のためDRAモジュールの励起光源の強制出力低下（停止）（シャットダウン）機能を設ける。この場合、コネクタ開放、ファイバ断線を、ＤＲＡモジュール内の受光素子にて信号光の入力断として判断し、シャットダウンのトリガとする方法等が採られる。しかしながらこのような方法を採用した場合、信号光入力断閾値の光レベルが低い場合には、上記ＡＳＳ光発生量の見積もり誤差により、入力断精度・機能の著しい劣化、誤検出、非検出の恐れがある。入力断誤検出の場合には、本来光通信装置として正常に動作すべき状態にあるにもかかわらず、ＤＲＡモジュールの励起光を強制消失（シャットダウン）させることにより、光増幅器としての機能を消失させることになる。その結果、下流側の伝送装置にて伝送エラー、アラームが発出し、伝送品質を著しく悪化させる恐れがある。また逆に、ＤＲＡモジュールより上流側の伝送路のコネクタ開放、ファイバ断線時において、入力断非検出があった場合、シャットダウン機能にトリガがかからずに、ファイバ端面からDRAモジュールの励起光漏れによる危険性が生ずる。
【特許文献１】特開２００２−２９６１４５号公報（特に図１、段落００２８〜００４０）
【特許文献２】特開２００２−０４０４９６号公報
【特許文献３】特開２００２−０７６４８２号公報
【特許文献４】特開２００２−０７２２６２号公報
【特許文献５】国際公開ＷＯ０２／０１９０２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２７】
本発明は、伝送路の光特性が異なる光伝送システムに使用されても良好な利得特性が得られるラマン光増幅器を提供することを目的とする。また、本発明の他の目的は、伝送路の光特性が異なる光伝送システムに使用されても信号光パワーを正確に検出できるラマン光増幅器を提供することである。
【００２８】
本発明の更に他の目的は、使用する伝送路ファイバのパラメータの違いによるＡＳＳ光見積もり量の誤差を簡易な構成にて補正する機能を有するラマン光増幅器及びそのラマン光増幅器の調整方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２９】
本発明のラマン光増幅器は、伝送路ファイバを利用して波長多重光を増幅するラマン光増幅器であって、上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、上記波長多重光の光パワーを検出する光モニタ手段と、上記光モニタ手段により検出された光パワー及び伝送路の光特性を表す伝送路情報に基づいて上記励起光を制御する制御手段を備える。上記伝送路情報は、上記伝送路ファイバの種別を表す情報、上記伝送路ファイバの長さを表す情報、上記伝送路ファイバの平均ファイバロス係数、局舎内損失値を含む。あるいは、上記伝送路情報は、上記伝送路ファイバの種別を表す情報、上記伝送路ファイバの損失値、局舎内損失値を含む。
【００３０】
ラマン増幅器を使用する光伝送システムの伝送路の光特性は、一般に、システム毎に異なっている。このため、伝送路の光特性の標準値を用いて励起光を制御すると、ラマン利得のチルトの問題が生じ、また、信号光の光パワーを正確に検出できないことがある。そこで、本発明では、伝送路ファイバの種別を表す情報、伝送路ファイバの長さを表す情報、伝送路ファイバの平均ファイバロス係数、局舎内損失値、伝送路ファイバの損失値などを考慮して励起光を制御する。この結果、本発明のラマン光増幅器は、伝送路の光特性が異なる光伝送システムにおいて使用されても、平坦なラマン利得を得ることができ、また、信号光の光パワーを正確に検出できる。
【００３１】
本発明の他の態様のラマン光増幅器は、伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、波長多重光の光パワーを検出する光モニタ手段と、上記励起光のパワーを変化させながら上記伝送路ファイバにおけるラマン利得を測定する測定手段と、上記光モニタ手段により検出された光パワー及び上記測定手段により測定されたラマン利得に基づいて上記励起光のパワーを決定する決定手段を有する。
【００３２】
このラマン光増幅器においては、実際に測定されたラマン利得に基づいて励起光のパワーが決定される。このため、伝送路の光特性が異なる光伝送システムにおいて使用されても、平坦なラマン利得を得ることができ、また、信号光の光パワーを正確に検出できる。
【００３３】
本発明の更に他の態様のラマン光増幅器は、伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、波長多重光の光パワーを検出する光モニタ手段と、上記伝送路ファイバの上流局に設けられている光増幅器がその出力を停止している期間にＡＳＳ雑音量を測定する雑音測定手段と、上記測定されたＡＳＳ雑音量に基づいて上記伝送路ファイバにおけるラマン利得を導出する導出手段と、上記光モニタ手段により検出された光パワー及び上記導出手段により導出されたラマン利得に基づいて上記励起光のパワーを決定する決定手段、を有する。
【００３４】
このラマン光増幅器においては、実際に測定されたＡＳＳ雑音量に基づいて伝送路ファイバにおけるラマン利得が導出される。このため、伝送路の光特性が異なる光伝送システムにおいて使用されても、平坦なラマン利得を得ることができ、また、信号光の光パワーを正確に検出できる。
【００３５】
本発明の更に他の態様のラマン光増幅器は、伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、波長多重光の光パワーを検出する光モニタ手段と、上記光モニタ手段により検出された光パワーに基づいて上記励起光を制御する制御手段を備える。そして、光モニタ手段は、ＡＳＳ雑音量を算出するＡＳＳ雑音計算手段と、上記伝送路ファイバからの受光パワー及び上記波長多重光の各波長のピークパワーの総和に基づいて上記ＡＳＳ雑音量を補正する補正手段と、上記受光パワーから上記補正されたＡＳＳ雑音量を差し引くことにより上記波長多重光の光パワーを求める演算手段、を有する。
【００３６】
波長多重光の光パワーは、総受光パワーから雑音成分を引き算することにより求められる。このため、雑音成分を正確に検出することは重要である。このラマン光増幅器においては、波長多重光の各波長のピークパワーの総和を求めておき、その値を利用して光モニタ手段の検出誤差が補正される。よって、雑音成分を正確に求めることができ、信号光の光パワーを正確に検出できる。
【００３７】
本発明の更に他の態様のラマン光増幅器は、伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、波長多重光の光パワーを検出する光モニタ手段と、上記光モニタ手段により検出された光パワーに基づいて上記励起光を制御する制御手段と、入力光から所定の波長成分を抽出する波長フィルタと、上記波長フィルタにより抽出された波長成分から雑音成分を差し引く演算手段と、上記演算手段の出力に基づいて上流局または伝送路の障害を検出する検出手段を有する。
【００３８】
このラマン光増幅器において、波長フィルタは、波長多重光に含まれる任意の１波を選択すると共に、雑音成分の大部分を除去することができる。このため、抽出された波長成分に占める雑音成分の割合は小さい。したがって、伝送路の光特性が異なっても、上流局または伝送路の障害を検出するために伝送される光のパワーを正確に検出できる。すなわち、上流局または伝送路の障害を適確に検出できる。
【００３９】
又、本発明の更に他の態様のラマン増幅器は、伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器であって、上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、受光光量を測定する光測定手段と、前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積手段と、前記雑音成分見積手段から得られた雑音成分見積値と前記光測定手段から得られる雑音成分測定値とを比較し、当該比較結果に基づいて前記雑音成分見積値を補正する補正手段とよりなる。
【００４０】
この場合、一例として、ラマン光増幅器をシステム内に設置した後システム稼働前、図２９に示す如く、ラマン光増幅器の出力端にスペクトラムアナライザ等を接続する。そして試験用にシステムに上流側から所定の信号光を供給し、上記スペクトラムアナライザ等を使用して該当するラマン光増幅器における受光光量を測定し、その測定波形から雑音成分（例えば図２６の如くの波形における自然ラマン散乱光及び累積ＡＳＥ光成分のレベルＬｎ）を検出する。そして、その検出雑音成分値と、予め適用するシステムが有する様々なファクタ（上記伝送路のロス係数、有効コア断面積、ＤＲＡモジュールから伝送路までの光損失（局所ロス）等）から見積もられる雑音成分見積値と比較し、その比から、補正係数(補正値)を求める。そして、以後、システム稼働中においては上記雑音成分見積値にここで求められた補正係数を乗ずることにより、適用するシステムに合致した正しい雑音成分見積値（例えば図２７の自然ラマン散乱光及び累積ＡＳＥ成分光のレベルＬｎに該当する値）を得ることが可能となる。そして、図２７の例では、この雑音成分見積値Ｌｎを受光信号レベルＬｒから差し引くことで信号光レベルＬｓを正しく得られる。そしてこの信号光レベルを所定レベルとなるように供給励起光量を調整することにより、所望のラマン利得を得ることが可能となる。
【発明の効果】
【００４１】
このように本発明によれば受光信号の光のパワーを正確に把握することが可能となり、もってラマン光増幅器の制御を的確に実施し得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４２】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００４３】
図５は、実施形態のラマン増幅器が使用される光伝送システムの一例の構成図である。
図５に示す光伝送システムは、端局１Ａと端局１Ｂとの間で波長多重光を伝送するＷＤＭ（Ｗａｖｅｌｅｎｇｔｈ  Ｄｉｖｉｓｉｏｎ  Ｍｕｌｔｉｐｌｅｘｉｎｇ）伝送システムである。また、端局１Ａ、１Ｂ間を接続する伝送路上には、複数の光中継器２Ａ〜２Ｎが設けられている。ここで、各光中継器２Ａ〜２Ｎは、波長多重光を増幅する光増幅器として動作する。なお、以下では、各光中継器２Ａ〜２Ｎを収容する施設のことを「局舎」と呼ぶことがある。
【００４４】
端局１Ａ、１Ｂ間で信号を伝送するための信号光は、図６に示すように、１５３０〜１５６０ｎｍ帯に配置されている。なお、信号光は、この波長領域内に、例えば８０波程度まで配置可能である。また、この波長領域は、一般的なＥＤＦＡの利得領域である。
【００４５】
実施形態の光伝送システムでは、光中継器２Ａ〜２Ｎ間で中継器間制御情報が送受信される。そして、各光中継器２Ａ〜２Ｎは、その中継器間制御情報を利用して、最適な条件で波長多重光を増幅するように励起光パワーの調整等を行う。なお、中継器間制御情報は、図６に示すように、予め決められている波長の中継器間制御光を用いて伝送される。この例では、中継器間制御光は、１５１０ｎｍのＯＳＣ（Optical Service Channel ）光である。
【００４６】
図７は、光中継器の構成例を示すブロック図である。なお、図７では、図５に示す光中継器２Ａ〜２Ｎの中の任意の光中継器（以下、光中継器１００）、及び光中継器１００の１つ上流側に設けられている光中継器（以下、光中継器２００）が描かれている。ここで、各光中継器の構成及び動作は、基本的に同じである。なお、光中継器２００は、その一部が省略して描かれている。
【００４７】
光中継器１００は、ラマン増幅器１０及びＥＤＦＡ２１を備える。ラマン増幅器１０は、励起部１１、光モニタ部１２、励起パワー算出部１３、立上げ調停処理部１４を備え、伝送路ファイバ２２ａに励起光を供給することにより波長多重光を増幅する。なお、励起光は、この実施形態では、波長多重光の伝搬方向と反対方向に伝搬されるように伝送路ファイバ２２ａに入力される。そして、ＥＤＦＡ２１は、ラマン増幅器１０により増幅された波長多重光を更に増幅する。
【００４８】
各光中継器は、夫々中継器間情報処理部を備える。ここでは、光中継器１００が中継器間情報処理部２３を備えており、光中継器２００が中継器間情報処理部２４を備えている。そして、中継器間情報処理部２３、２４は、中継器間制御情報を送受信する。例えば、光中継器２００の中継器間情報処理部２４は、光中継器１００に通知すべき情報を中継器間制御光に載せて出力する。この中継器間制御光は、合波デバイス２５により伝送路ファイバ２２ａに導かれ、信号光と共に光中継器１００に伝送される。そして、光中継器１００の波長分離デバイス２６は、伝送路ファイバ２２ａを介して受信した波長多重光から中継器間制御光を分離して中継器間情報処理部２３に導く。これにより、光中継器２００の中継器間情報処理部２４から光中継器１００の中継器間情報処理部２３へ情報が伝送される。なお、光中継器１００の中継器間情報処理部２３から光中継器２００の中継器間情報処理部２４へ情報を伝送する場合も基本的に同じである。ただし、この場合は、中継器間制御情報は伝送路ファイバ２２ｂを介して伝送される。
【００４９】
更に、各光中継器には、制御端末２７が接続される。制御端末２７は、対応するラマン増幅器１０に対して、伝送路の光特性に関する情報（以下、伝送路情報）を設定することができる。
【００５０】
図８は、ラマン増幅器１０の構成を示す図である。なお、ラマン増幅器１０は、上述したように、励起部１１、光モニタ部１２、励起パワー算出部１３、立上げ調停処理部１４を備えている。
【００５１】
励起部１１は、励起光源（ＬＤ）３１ａ〜３１ｃ、光カプラ３２、合波デバイス３３、パワーモニタ部３４、電流駆動部３５を備える。励起光源３１ａ〜３１ｃは、例えば、夫々レーザダイオードであって、互いに波長の異なる励起光を生成する。ここでは、励起光源３１ａにより生成される励起光の波長が最も短く、励起光源３１ｃにより生成される励起光の波長が最も長いものとする。すなわち、励起光源３１ａ、３１ｂ、３１ｃは、図１に示す励起光１、励起光２、励起光３を生成する。光カプラ３２は、励起光源３１ａ〜３１ｃにより生成される励起光を合波する。合波デバイス３３は、伝送路ファイバ２２ａからの入力光を光モニタ部１２に導くとともに、光カプラ３２により合波された励起光を伝送路ファイバ２２ａに導く。このように、ラマン増幅器１０は、広い波長帯域に渡って平坦な利得を得るために、互いに波長の異なる複数の励起光を使用する。
【００５２】
パワーモニタ部３４は、各励起光源３１ａ〜３１ｃにより生成される励起光の光パワーを夫々検出する。なお、パワーモニタ部３４は、例えば、光スプリッタとして作用する光カプラとフォトダイオードにより構成される。電流駆動部３５は、励起パワー算出部１３からの指示に従って、励起光源３１ａ〜３１ｃを駆動する。
【００５３】
光モニタ部１２は、光カプラ４１、信号帯域通過フィルタ４２、フォトダイオード（ＰＤ）４３、減算機４４、４５、ＡＳＳ雑音計算部４６、光モニタ出力部４７、比較器４８を備える。
【００５４】
光カプラ４１は、ラマン増幅器１０からの出力光の大部分をＥＤＦＡ２１に導くとともに、その一部を信号帯域通過フィルタ４２に導く。なお、ラマン増幅器１０からの出力光は、図９に示すように、信号光だけでなく、雑音成分及び上述した中継器間制御光も含んでいる。ここで、雑音成分は、主に、ＡＳＳ雑音及びＡＳＥ（Ａｍｐｌｉｆｉｅｄ  Ｓｐｏｎｔａｎｅｏｕｓ  Ｅｍｉｓｓｉｏｎ）雑音である。ＡＳＳ雑音は、ラマン増幅において必然的に発生する雑音であり、励起光パワーに依存する。一方、ＡＳＥ雑音は、ＥＤＦＡにおいて発生する雑音である。
【００５５】
信号帯域通過フィルタ４２は、図１０に示すように、１５３０〜１５６０ｎｍ帯以外の波長を阻止する。従って、信号帯域通過フィルタ４２は、信号光を通過させるとともに、中継器間制御光及び励起光の反射光を除去できる。フォトダイオード４３は、信号帯域通過フィルタ４２を通過した光のパワーを検出する。したがって、フォトダイオード４３は、図９に示すように、信号光だけでなく、１５３０〜１５６０ｎｍ領域内に存在する雑音成分も検出してしまう。
【００５６】
減算機４４は、フォトダイオード４３により検出された光パワー値からＡＳＥ雑音値を差し引く。ここで、ＡＳＥ雑音値は、上流側の光中継器に設けられているＥＤＦＡに起因して発生する雑音量であり、各ＥＤＦＡの製造時に検出可能である。そして、この光伝送システムでは、各光中継器の中継器間情報処理部間で、中継器間制御光を利用して、各ＥＤＦＡのＡＳＥ雑音値が通知される。すなわち、中継器情報処理部２３は、上流側の光中継器におけるＡＳＥ雑音量を認識している。
【００５７】
減算機４５は、減算機４４の出力からＡＳＳ雑音値を差し引く。ここで、ＡＳＳ雑音値は、ＡＳＳ雑音計算部４６により算出される。ＡＳＳ雑音計算部４６は、伝送路ファイバにおけるラマン利得に基づいて、あるいはパワーモニタ部３４により検出される励起光パワーに基づいて、ＡＳＳ雑音値を計算する。なお、ＡＳＳ雑音を算出する方法については、後で説明をする。
【００５８】
光モニタ出力部４７は、減算部４５から出力される光パワー値を制御端末２７に通知する。また、比較器４８は、減算部４５から出力される光パワー値に基づいて「入力断」が発生しているか否かを判断する。ここで、「入力断」とは、信号光の入力パワーが所定の閾値よりも低いことを意味する。すなわち、比較器４８は、前段の光中継器から送出された信号光を受信しているか否かを判断する。なお、「入力断」は、前段の光中継器が故障したとき、あるいは伝送路ファイバが断線したときなどに発生する。
【００５９】
このように、光モニタ部１２は、入力光からＡＳＥ雑音及びＡＳＳ雑音を除去した後の光パワーを検出する。そして、ラマン増幅器１０は、後で説明するが、ＡＳＳ雑音を正確に算出できることを１つの特徴としている。したがって、光モニタ部１２は、信号光の光パワーを正確に検出できる。この結果、励起光パワーを適切に制御することができ、平坦な利得が得られる。また、「入力断」を正確に検出できる。
【００６０】
なお、ＡＳＳ雑音計算部４６により算出されたＡＳＳ雑音値は、ＥＤＦＡ２１へも送られる。そして、ＥＤＦＡ２１は、そのＡＳＳ雑音値を考慮して波長多重光を増幅する。これにより、ＥＤＦＡ２１においても、信号光に対して適切な増幅を行うことができる。また、このＡＳＳ雑音値は、下流側の光中継器に送られるようにしてもよい。
【００６１】
励起パワー算出部１３は、制御端末２７から与えられる伝送路情報、光モニタ部１２により検出された信号光パワー、パワーモニタ部３４により検出された励起光パワーに基づいて、ＥＤＦＡ２１への入力パワーが予め決められた目標値に保持されるように、励起パワーを決定する。なお、この目標値は、目標値保持部５１に保持されているものとする。また、伝送路情報は、伝送路ファイバ２２ａの種別を表す情報、伝送路ファイバ２２ａの長さを表す情報、伝送路ファイバ２２ａの平均ファイバロス係数、局舎内損失値を含む。ただし、伝送路ファイバ２２ａの長さを表す情報とその平均ファイバロス係数との組合せの代わりに、伝送路ファイバ２２ａの総損失を表す情報が与えられるようにしてもよい。
【００６２】
更に、平坦なラマン利得を得るためには、励起光源３１ａ〜３１ｃにより生成される励起光の光パワーの比率を適切に制御する必要がある。このため、励起パワー算出部１３は、平均ラマン利得を計算するための利得計算プログラム５２、及び平均ラマン利得に対応する励起パワー比率が登録された励起比率テーブル５３を備える。
【００６３】
立上げ調停処理部１４は、中継器間情報処理部２３と連携しながら、当該光伝送システムの初期設定時に励起パワー算出部１３の動作を制御する。具体的には、例えば、励起パワーを段階的に変化させる指示を励起パワー算出部１３に与える。なお、ラマン利得の制御は、波長多重光の入力光パワーをフィードバック情報として使用するので、前段の光中継器の光出力が安定している必要がある。したがって、立上げ調停処理部１４は、前段の光中継器のＥＤＦＡ出力が安定しているか否かの情報を授受する制御フローを実行する。
【００６４】
上記構成の光中継器の基本動作は、以下の通りである。すなわち、励起部１１は、伝送路ファイバ２２ａに励起光を供給する。これにより、伝送路ファイバ２２ａは、ラマン増幅媒体として作用する。また、光モニタ部１２は、伝送路ファイバ２２ａにおいて増幅された信号光のパワーをモニタする。そして、励起パワー算出部１３は、増幅された信号光のパワーが目標値に保持され且つ平坦なラマン利得が得られるように励起光を制御する。この後、ＥＤＦＡ２１は、ラマン増幅された波長多重光を更に増幅して下流側の光中継器に送出する。
【００６５】
本発明のラマン増幅器は、光伝送システムの初期設定時に、以下のようにして励起パワー（または、励起光の光パワー）を決定する。
（第１の実施例）
図１１は、本発明の第１の実施例におけるラマン増幅器の立上げ処理を示すフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、例えば、光伝送システムの構築時または復旧時に実行される。
【００６６】
ステップＳ１では、ラマン励起を停止する。すなわち、各励起光源３１ａ〜３１ｃの出力をゼロ（０ｍＷ）にする。なお、この指示は、例えば、立上げ調停処理部１４から励起部１１に与えられる。
【００６７】
ステップＳ２では、上流局の光中継器（図７では、光中継器２００）から中継器間制御光を受信しているか否か調べる。ここで、中継器間制御光は、上述したように、図７に示す波長分離デバイス２６により波長多重光から分離されて中継器間情報処理部２３に導かれる。すなわち、ステップＳ２の判断は、中継器間情報処理部２３により行われる。
【００６８】
ステップＳ３では、当該光中継器から送出された中継器間制御光が上流局の光中継器により受信されたか否かを判断する。なお、上流局の光中継器は、当該光中継器から送出された中継器間制御光を受信すると、その旨を表示する中継器間情報を当該光中継器に返送する。ここで、この中継器間情報は、中継器間制御光に載せて伝送される。したがって、ステップＳ３の判断も、ステップＳ２と同様に、中継器間情報処理部２３により行われる。
【００６９】
ステップＳ４では、上流局の光中継器から立上げ処理終了通知を受信したか否かを調べる。なお、各光中継器は、自己が備えるＥＤＦＡが所定のパワーで光信号を送出する状態に安定すると、その旨を下流局の光中継器に通知するように構成されている。ここで、この情報も、中継器間制御光に載せて伝送される。したがって、ステップＳ４の判断も、ステップＳ２、Ｓ３と同様に、中継器間情報処理部２３により行われる。
【００７０】
そして、上流局の光中継器から中継器間制御光を受信しており、当該光中継器から送出された中継器間制御光が上流局の光中継器により受信されており、且つ上流局の光中継器から立上げ処理終了通知を受信すると（ステップＳ２〜Ｓ４：ＹＥＳ）、ステップＳ５〜Ｓ１１の処理を実行する。
【００７１】
ステップＳ５では、励起光源３１ａ〜３１ｃの励起パワーを所定量だけ増加させる。ここで、増加量は、例えば、１０ｍＷである。なお、ステップＳ１〜Ｓ４が実行された直後に初めてステップＳ５が実行される際には、励起光源３１ａ、３１ｂ、３１ｃの励起パワーが「１：１：１」になるように励起部１１に指示が与えられる。すなわち、各励起光源３１ａ〜３１ｃの励起パワーを夫々「３．３ｍＷ」に設定する。
【００７２】
なお、ステップＳ５〜Ｓ９の処理は、主信号の光パワーが目標値に達するまで繰り返し実行される。そして、ステップＳ５の処理は、２回目以降に実行される際には、最初に実行されるときと少し異なることになるが、これについては後で説明することにする。
【００７３】
ステップＳ６では、光モニタ部１２において受光パワーを測定する。なお、受光パワーは、フォトダイオード４３により検出される。ここで、この受光パワーは、主信号の光パワーだけでなく、雑音成分も含んでいる。
【００７４】
ステップＳ７では、平均ラマン利得を算出する。ここで、平均ラマン利得は下記の（１）式で算出される。
平均ラマン利得  ＝  Ａ・Ｇ31a＋Ｂ・Ｇ31b＋Ｃ・Ｇ31c      ・・・（１）
ここで、「Ａ」「Ｂ」「Ｃ」は、夫々励起光源３１ａ、３１ｂ、３１ｃに対して割り当てられる平均ラマン利得算出係数であり、実験又はシミュレーション等により予め求められた定数である。また、「Ｇ31a」「Ｇ31b」「Ｇ31c」は、夫々、励起光源３１ａ、３１ｂ、３１ｃから出力される励起光に起因するラマン利得であり、以下の（２）〜（４）式で表される。
Ｇ31a  ＝  Ｇ３31a・（Ｐ31a−Ｌｏｓｓ）3
＋Ｇ２31a・（Ｐ31a−Ｌｏｓｓ）2
＋Ｇ１31a・（Ｐ31a−Ｌｏｓｓ）                ・・・（２）
ここで、「Ｇ３31a」「Ｇ２31a」「Ｇ１31a」は、夫々、励起光源３１ａから出力される励起光に起因するラマン利得を計算するための３次係数、２次係数、１次係数である。また、「Ｐ31a」は、励起光源３１ａから出力される励起光の光パワーであり、パワーモニタ部３４により検出される。
Ｇ31b  ＝  Ｇ３31b・（Ｐ31b−Ｌｏｓｓ）3
＋Ｇ２31b・（Ｐ31b−Ｌｏｓｓ）2
＋Ｇ１31b・（Ｐ31b−Ｌｏｓｓ）                ・・・（３）
同様に、「Ｇ３31b」「Ｇ２31b」「Ｇ１31b」は、夫々、励起光源３１ｂから出力される励起光に起因するラマン利得を計算するための３次係数、２次係数、１次係数である。また、「Ｐ31b」は、励起光源３１ｂから出力される励起光の光パワーであり、パワーモニタ部３４により検出される。
Ｇ31c  ＝  Ｇ３31c・（Ｐ31c−Ｌｏｓｓ）3
＋Ｇ２31c・（Ｐ31c−Ｌｏｓｓ）2
＋Ｇ１31c・（Ｐ31c−Ｌｏｓｓ）                ・・・（４）
更に同様に、「Ｇ３31c」「Ｇ２31c」「Ｇ１31c」は、夫々、励起光源３１ｃから出力される励起光に起因するラマン利得を計算するための３次係数、２次係数、１次係数である。また、「Ｐ31c」は、励起光源３１ｃから出力される励起光の光パワーであり、パワーモニタ部３４により検出される。
【００７５】
なお、これらの係数「Ｇ３31a」〜「Ｇ１31c」は、伝送路ファイバとして使用されるファイバの種別、及びそのファイバの平均ファイバロス係数、に基づいて、最適なラマン利得特性が得られるように、あるいは正確な雑音計算ができるように、予め実験（または、シミュレーション）等により決められている。「ファイバの種別」とは、そのファイバの製造者、そのファイバの仕様（コア径、有効断面積、材質など）により識別される。また、「平均ファイバロス係数（ｄＢ／ｋｍ）」は、単位長さ当たりの平均損失のことであり、たとえば、実際に敷設されている伝送路ファイバについてＯＴＤＲ測定装置を用いて測定される。
【００７６】
これらの係数「Ｇ３31a」〜「Ｇ１31c」は、図１２に示す利得係数テーブルに格納されている。また、「ファイバの種別」及び「平均ファイバロス係数」は、制御端末２７から励起パワー算出部１３に与えられる。そして、これらの係数は、上記（２）〜（４）式に代入される。
【００７７】
なお、上述の例では「ファイバの種別」及び「平均ファイバロス係数」に基づいて利得係数が決められているが、「ファイバの種別」「平均ファイバロス係数」及び「ファイバ長」に基づいて決めてもよい。ここで、「平均ファイバロス係数」及び「ファイバ長」により伝送路ファイバの総損失が得られることになる。
【００７８】
一方、「Ｌｏｓｓ」は、光中継器を備える局舎内における光損失を意味する。ここで、局舎内における光損失とは、例えば、図１３における伝送路ファイバの出力端からラマン増幅器１０の入力端までの間の光損失であって、伝送路ファイバと局舎内ファイバとを接続するためのコネクタにおけるコネクタ損失、局舎内ファイバを小さな曲率で曲げたときに発生する曲げ損失を含む。なお、局舎内における光損失は、例えば、ＯＴＤＲ測定装置を用いて測定することができる。
【００７９】
「Ｌｏｓｓ」は、制御端末２７から励起パワー算出部１３に与えられ、上述の（２）〜（４）式に与えられる。
【００８０】
このように、ステップＳ７では、制御端末２７から与えられる伝送路情報に基づいて平均ラマン利得が算出される。なお、この処理は、励起パワー算出部１３により実行される。
【００８１】
ステップＳ８では、ＡＳＳ雑音を算出する。ＡＳＳ雑音は、下記（５）式で算出される。
ＡＳＳ雑音  ＝  ＡＳＳ３・Ｇ31a3＋ＡＳＳ２・Ｇ31a2＋ＡＳＳ１・Ｇ31a
＋ＡＳＳ３・Ｇ31b3＋ＡＳＳ２・Ｇ31b2＋ＡＳＳ１・Ｇ31b
＋ＡＳＳ３・Ｇ31c3＋ＡＳＳ２・Ｇ31c2＋ＡＳＳ１・Ｇ31c
・・・（５）
ここで、「Ｇ31a」〜「Ｇ31c」は、夫々励起光源３１ａ〜３１ｃから出力される励起光に起因するラマン利得であり、上述の（２）〜（４）式により算出される。また、「ＡＳＳ３」「ＡＳＳ２」「ＡＳＳ１」は、夫々ＡＳＳ雑音を計算するための３次係数、２次係数、１次係数であり、正確なＡＳＳ雑音が算出されるように、実験（または、シミュレーション）等により予め決められている、なお、これらの係数は、伝送路ファイバの種別ごとに用意されている。そして、ＡＳＳ雑音計算部４６は、制御端末２７から伝送路情報として与えられる「ファイバ種別」、及び励起パワー算出部１３により算出される各励起光源３１ａ〜３１ｃに起因するラマン利得に基づいて、上記（５）式に従ってＡＳＳ雑音を算出する。
【００８２】
ステップＳ９では、主信号パワー成分を算出する。ここで、主信号パワー成分は、下式で求められる。
主信号パワー成分  ＝  「受光パワー」−「雑音成分」
＝  「受光パワー」−「ＡＳＥ雑音」−「ＡＳＳ雑音」
なお、「受光パワー」は、フォトダイオード４３により検出される。「ＡＳＥ雑音」は、上流局の光中継器から通知される。「ＡＳＳ雑音」は、ＡＳＳ雑音計算部４６により算出される。この結果、雑音成分が除去された信号光のみの光パワーが算出される。例えば、受光パワーが「−２４ｄＢｍ」、ＡＳＥ雑音及びＡＳＳ雑音が夫々「−３０ｄＢｍ」であったものとする。この場合、雑音成分の合計値が「−２７ｄＢｍ」となるので、主信号パワーは「−２７ｄＢｍ」になる。
【００８３】
ステップＳ１０では、ステップＳ９で得られた主信号パワーが目標値に達しているか調べる。ここで、目標値は、ＥＤＦＡ２１への最適入力パワーであり、予め励起パワー算出部１３の目標値保持部５１に保持されている。そして、主信号パワーが目標値に達していれば、ステップＳ１１において、立上げ処理が完了した旨を下流局の光中継器に通知する。一方、主信号パワーが目標値に達していなければ、ステップＳ５に戻る。
【００８４】
ステップＳ５では、上述したように、励起光源３１ａ〜３１ｃの励起パワーを決定する。ただし、ステップＳ５は、２回目以降に実行される際には、以下の処理を行う。
【００８５】
すなわち、まず、励起光源３１ａ〜３１ｃの励起パワーを所定量だけ増加させ、上述の（１）式を用いて平均ラマン利得を算出する。続いて、励起比率テーブルを参照し、各励起光源３１ａ〜３１ｃを駆動すべき励起パワーの比率を求める。ここで、励起比率テーブルは、図１４に示すように、ファイバ種別ごとに、平均ラマン利得に対応して決まる最適な励起パワーの比率を表す情報が登録されている。なお、この比率は、実験（または、シミュレーション）等により、平坦なラマン利得が得られるように決められている。
【００８６】
例えば、伝送路ファイバとして「ファイバＡ」が使用されており、また、励起パワーが「１００ｍＷ」であり、更に、平均ラマン利得が「２ｄＢ」であったものとする。この場合、励起光源３１ａ〜３１ｃの励起パワーの比率は、図１４に示す励起比率テーブルを参照し、「１：０．９：１」になる。すなわち、励起光源３１ａ、３１ｂ、３１ｃの励起パワーは、夫々「３４．５ｍＷ」「３１．０ｍＷ」「３４．５ｍＷ」になる。
【００８７】
このように、第１の実施例のラマン増幅器においては、ＥＤＦＡ２１への入力パワーが目標値に達するまで、励起パワーを段階的に増加させていく。そして、各段階において、伝送路ファイバからの受光パワーからＡＳＥ雑音及びＡＳＳ雑音を差し引くことにより主信号パワーが求められる。ここで、平坦なラマン利得を得るため、及び信号光自体の光パワーを正確に検出するためには、伝送路ファイバにおける平均ラマン利得及びＡＳＳ雑音を正しく検出することが必要である。
【００８８】
このため、第１の実施形態のラマン増幅器では、平均ラマン利得及びＡＳＳ雑音を算出するためのパラメータとして、「ファイバ種別」「平均ファイバロス係数（及びファイバ長）」「局舎内損失」が使用される。ここで、「平均ファイバロス係数」は、伝送路ファイバ上に存在する融着点の数、各融着点における損失、コネクタの数、各コネクタにおける損失などにより、光伝送システムごとに大きく異なっている。また、「局舎内損失」は、伝送路ファイバと局舎内ファイバとを接続するコネクタにおける損失、局舎内ファイバにおける曲げ損失などにより、光伝送システムごとに大きく異なっている。したがって、ＡＳＳ雑音を算出する際に、これらのパラメータを考慮することは重要である。すなわち、実際の光伝送システム上でこれらのパラメータを正確に検出し、その検出したパラメータを用いてＡＳＳ雑音等を算出すれば、平坦なラマン利得を得ることができ、且つ、信号光自体の光パワーを正確に検出できる。
（第２の実施例）
図１５は、本発明の第２の実施例におけるラマン増幅器の立上げ処理を示すフローチャートである。なお、このフローチャートの処理は、例えば、光伝送システムの構築時または復旧時に実行される。
【００８９】
ステップＳ２１〜Ｓ２４は、図１１に示した第１の実施例におけるステップＳ１〜Ｓ４と同じである。すなわち、上流局の光中継器が正常に動作していることを確認する。
【００９０】
ステップＳ２５では、励起光を停止した状態で受光パワー（Ｐａ）を検出する。このとき、フォトダイオード４３の出力が励起パワー算出部１３に記憶される。
【００９１】
ステップＳ２６は、図１１に示した第１の実施例におけるステップＳ５と同じである。すなわち、励起パワーを所定量だけ増加させる。そして、ステップＳ２６〜Ｓ３２の処理シーケンスは、ＥＤＦＡ２１への入力光パワーが目標値に達するまで繰り返し実行される。したがって、この場合、ステップＳ２６が繰り返し実行されることにより、励起光の光パワーが段階的に増加していくことになる。なお、ステップＳ２６が最初に実行されるときは、励起光源３１ａ〜３１ｃの励起パワーの比率は、「１：１：１」である。一方、ステップＳ２６が２回目以降に実行されるときは、その励起パワーの比率は、前回の処理シーケンスにおけるステップＳ２９で決定された値を使用する。
【００９２】
ステップＳ２７では、ステップＳ２６で決められた励起光が伝送路ファイバに供給されている状態で、受光パワー（Ｐｂ）を検出する。このとき、フォトダイオード４３の出力が励起パワー算出部１３に記憶される。
【００９３】
ステップＳ２８では、平均ラマン利得を算出する。具体的には、平均ラマン利得は、ステップＳ２７で検出した受光パワー（Ｐｂ）からステップＳ２５で検出した受光パワー（Ｐａ）を引き算することにより求められる。このように、ステップＳ２８では、平均ラマン利得が直接的に得られる。例えば、受光パワーＰａが「−２７ｄＢｍ」であり、受光パワーＰｂが「−２６．９ｄＢｍ」であった場合には、「平均ラマン利得＝０．１ｄＢ」が得られる。
【００９４】
ステップＳ２９では、平均ラマン利得に基づいて励起光源３１ａ〜３１ｃの励起パワーの比率を決定する。ここで、平均ラマン利得は、ステップＳ２８で得られた値を使用する。そして、伝送路ファイバの種別及び平均ラマン利得を検索キーとして図１４に示す励起比率テーブルを参照することにより、励起パワーの比率を求める。なお、この比率は、ステップＳ３２において「Ｎｏ」と判断された後にステップＳ２６が新たに実行される際に使用される。
【００９５】
ステップＳ３０では、ＡＳＳ雑音を算出する。なお、第２の実施例では、ＡＳＳ雑音は、下記の式で算出される。
ＡＳＳ雑音  ＝  ＡＳＳ３・Ｇ3＋ＡＳＳ２・Ｇ2＋ＡＳＳ１・Ｇ
「Ｇ」は、ステップＳ２８で求めた平均ラマン利得である。また、「ＡＳＳ３」「ＡＳＳ２」「ＡＳＳ１」は、夫々ＡＳＳ雑音を計算するための３次係数、２次係数、１次係数であり、正確なＡＳＳ雑音が算出されるように、実験（または、シミュレーション）等により予め決められている、なお、これらの係数は、伝送路ファイバの種別ごとに用意されている。
【００９６】
ステップＳ３１は、第１の実施例におけるステップＳ９と同様に、主信号パワー成分を算出する。ここで、主信号パワー成分は、下式で求められる。
主信号パワー成分  ＝  「受光パワー」−「ＡＳＥ雑音」−「ＡＳＳ雑音」
なお、「受光パワー」は、ステップＳ２７で検出されている。「ＡＳＥ雑音」は、上流局の光中継器から通知される。「ＡＳＳ雑音」は、ステップＳ３０で求められている。
【００９７】
ステップＳ３２、Ｓ３３は、第１の実施例のステップＳ１０、１１と同じである。すなわち、主信号パワーが目標値に達していなければステップＳ２６に戻り、主信号パワーが目標値に達していれば、ステップＳ３３において立上げ処理終了通知を下流局の中継器に送る。
【００９８】
このように、第２の実施例のラマン増幅器においては、伝送路ファイバにおける平均ラマン利得が直接的に測定される。このため、平均ラマン利得に基づいて算出されるＡＳＳ雑音量は正確である。また、信号光自体の光パワーは、受光パワーから雑音成分を差し引くことにより求める。したがって、ＡＳＳ雑音量が正確に求められれば、信号光自体の光パワーも正確に求められる。
【００９９】
図１６は、第２の実施例による効果を説明する図である。なお、図１６Ａは従来のラマン増幅器の特性を示し、図１６Ｂは本発明の第２の実施例のラマン増幅器の特性を示している。ここで、「従来のラマン増幅器」とは、第１の実施例のラマン増幅器において、伝送路に係わるパラメータとして「平均ラマン利得係数」「局舎内損失」を考慮しない形態を言うものとする。また、ここでは、以下の条件の下で説明を行う。
励起光停止時の受光パワー（ＥＤＦＡ２１への入力レベル）：−２７ｄＢｍ
主信号パワーの目標値：−２４ｄＢｍ
ファイバロス係数の標準値：０．２３ｄＢｍ／ｋｍ（＠１５５０ｎｍ）
ファイバ有効断面積の標準値：８５μｍ2／ｎｍ（＠１５５０ｎｍ）
伝送路ファイバの光特性が、標準値通りであれば、予め用意されている計算式に基づいて得られるＡＳＳ雑音量は、ほぼ正確な値になる。このため、受光パワーから雑音成分を差し引くことにより得られる信号光自体の光パワーも、ほぼ正確に検出できる。なお、図１６Ａ及び図１６Ｂにおいては、励起パワーを２５０ｍＷとしたときに、信号光の光パワー（主信号パワー）が目標値に達している。
【０１００】
ところが、伝送路ファイバの光特性には製造ばらつきがある。また、伝送路ファイバの光特性は、融着点の数、融着点における損失、コネクタの個数、コネクタにおける損失などに依存する。すなわち、伝送路の光特性は、光伝送システムごとに異なっている。他方、ＡＳＳ雑音は、ラマン利得に依存し、そのラマン利得は伝送路ファイバの光特性に依存する。このため、伝送路ファイバの実際のラマン利得が考慮されなければ、ＡＳＳ雑音を正しく求めることができない。
【０１０１】
そこで、本発明の第２の実施例のラマン増幅器では、伝送路ファイバにおける平均ラマン利得を実際に測定し、その測定値に基づいて正確なＡＳＳ雑音量を得ている。したがって、信号光の光パワー（主信号成分）を正確に検出することができる。そして、図１６Ｂに示す例では、伝送路ファイバの条件が劣悪であった場合に、励起パワーを４００ｍＷにすることにより信号光の光パワーが目標値に達している。
【０１０２】
一方、従来のラマン増幅器では、伝送路ファイバにおける実際のラマン利得は考慮されておらず、伝送路ファイバの光特性の標準値を用いてＡＳＳ雑音等が算出されていたので、伝送路ファイバの光特性が変わると、正確なＡＳＳ雑音量を得ることはできなかった。このため、信号光の光パワーも正確に検出できなかった。図１６Ａに示す例では、伝送路ファイバの条件が劣悪であった場合に、見かけ上、励起パワーを５００ｍＷにすることにより信号光の光パワーが目標値に達している。
【０１０３】
このように、従来のラマン増幅器では、伝送路ファイバの特性が変化すると、ＡＳＳ雑音を正確に検出できないので、本発明のラマン増幅器と比較して、必要以上に励起光のパワーを高めてしまうおそれがあった。
（第３の実施例）
本発明の第３の実施例のラマン増幅器は、上流局から信号光を受信しない状態でＡＳＳ雑音を測定しておき、その後、測定したＡＳＳ雑音に基づいて励起パワーを調整する構成である。
【０１０４】
図１７は、第３の実施例におけるラマン増幅器の立上げ処理を示すフローチャートである。ここで、このフローチャートの処理は、例えば、光伝送システムの構築時または復旧時に実行される。なお、ステップＳ４１〜Ｓ４７は、上流局の光中継器により実行される。また、ステップＳ５１〜Ｓ６５は、当該光中継器により実行される。
【０１０５】
上流局の光中継器は、ラマン増幅器の設定が終了すると、ステップＳ４１において、その旨を下流局の光中継器に通知する。つづいて、ステップＳ４２〜Ｓ４４において、下流局の光中継器からシャットダウン指示の通知を待つ。そして、シャットダウン指示の通知を受け取ると、ステップＳ４５において信号光の送出を停止する。このとき、中継器間制御光の送出は停止しなくてもよい。更に、ステップＳ４６においてシャットダウン解除指示を待つ。そして、下流局の光中継器からシャットダウン解除指示を受け取ると、ステップＳ４７において、信号光の送出を再開し、立上げ処理終了通知を返送する。
【０１０６】
ステップＳ５１〜Ｓ５４は、基本的に、図１１に示した第１の実施例におけるステップＳ１〜Ｓ４と同じである。すなわち、上流局の光中継器が正常に動作していることを確認する。
【０１０７】
ステップＳ５５では、上流局の光中継器に対して、信号光の送出の停止を指示するシャットダウン指示通知を送る。なお、上流局の光中継器は、この通知を受け取ると、信号光の送出を停止する。
【０１０８】
ステップＳ５６では、励起パワーを最大励起出力（例えば、５００ｍＷ）まで１０ｍＷずつ増加させながら、順次、受光パワーを測定する。なお、励起光源３１ａ〜３１ｃの励起比率は、「１：１：１」とする。
【０１０９】
このとき、上流局の光中継器は、信号光の送出を停止している。また、中継器間制御光が伝送されるとしても、この制御光は信号帯域通過フィルタ４２により十分に減衰する。従って、このステップＳ５６において検出される受光パワーは、実質的に、励起光の光パワーに依存して決まるＡＳＳ雑音量と見なすことができる。そして、この受光パワー（すなわち、ＡＳＳ雑音量）は、フォトダイオード４３により検出され、図１８Ａに示す励起光／ＡＳＳ雑音テーブルに格納される。
【０１１０】
ステップＳ５７〜Ｓ５８では、励起光をいったん停止し、上流局の光中継器に対して、信号光の送出の再開を指示するシャットダウン解除指示を送る。なお、上流局の光中継器は、この通知を受け取ると、信号光の送出を再開し、立上げ処理終了通知を返送する。そして、上流局の光中継器から立上げ処理終了通知を受け取ると、ステップＳ５９以降の処理を実行する。
【０１１１】
ステップＳ５９〜Ｓ６３では、ＥＤＦＡ２１への入力光パワーが目標値に達するまで励起パワーを１０ｍＷずつ増加させていく。このとき、ステップＳ５６で測定されたＡＳＳ雑音量及び図１８Ｂに示す平均ラマン利得導出テーブルに基づいて、励起光源３１ａ〜３１ｃの励起比率が決定される（ステップＳ６０）。ここで、平均ラマン利得導出テーブルは、実験（または、シミュレーション）等に基づいて作成されている。なお、ＡＳＳ雑音量は、当業者によく知られているように、概ねラマン利得と比例する。
【０１１２】
一例を示す。ただし、ここでは、伝送路ファイバが「ファイバＡ」であるものとする。この場合、図１８Ａに示す例では、励起パワーが「１０ｍＷ」のときのＡＳＳ雑音量は「−３５．３ｄＢｍ」である。そうすると、図１８Ｂに示す平均ラマン利得導出テーブルを参照することにより、励起パワーが「１０ｍＷ」のときの平均ラマン利得として「１．５ｄＢ」が得られる。
【０１１３】
ステップＳ６１〜Ｓ６２では、受光パワーを測定し、その受光パワー値からＡＳＥ雑音量及びＡＳＳ雑音量を差し引くことにより、信号光パワーを求める。このとき、ＡＳＥ雑音量は、上流局の光中継器から通知される。また、ＡＳＳ雑音量は、ステップＳ５６において測定されている。
【０１１４】
そして、ＥＤＦＡ２１への入力光パワーが目標値に達すると、ステップＳ６４において、ラマン増幅のための励起光の調整が終了した旨を表すラマン制御終了通知を、下流局の光中継器または端局へ送る。そして、下流局の装置（光中継器または端局）でラマン増幅が行われているときは、ステップＳ６５において、ステップＳ４１〜Ｓ４７と同様の処理を実行する。
【０１１５】
このように、第３の実施例のラマン増幅器においては、ＡＳＳ雑音は、他のパラメータから算出されるのではなく、実際に測定されるので、実質的に誤差がない。このため、伝送路ファイバの光特性のばらつきがあっても、正しいＡＳＳ雑音量が得られるので、各種誤差を抑えることができる。具体的には、信号光の光パワーを正確に検出できる。
（第４の実施例）
本発明の第４の実施例のラマン増幅器は、ＡＳＳ雑音量の検出精度を高めるために、ＡＳＳ雑音計算部で算出した値を補正する機能を備えている。なお、ＡＳＳ雑音量の検出精度が高くなると、上述したように、信号光の光パワーを正確に制御できるようになり、また、「入力断」の検出精度も向上する。
【０１１６】
図１９は、第４の実施例のラマン増幅器における光モニタ部の構成を示す図である。なお、励起部１１、励起パワー算出部１３、立上げ調停処理部１４、中継器間情報処理部２３は、図８を参照しながら説明した通りである。
【０１１７】
第４の実施例のラマン増幅器における光モニタ部６０は、図８に示す光モニタ部１２に補正部６１を追加することにより実現される。補正部６１は、ＡＳＳ雑音計算部４６により算出されたＡＳＳ雑音量を、制御端末２７から与えられる補正値を用いて補正する。具体的には、ＡＳＳ雑音計算部４６により算出されたＡＳＳ雑音量に、制御端末２７から与えられる補正値を乗算する。そして、減算機４５は、減算機４４の出力から、補正部６１により補正されたＡＳＳ雑音量を差し引く。
【０１１８】
図２０Ａ及び図２０Ｂは、補正値を算出して設定する手順を説明する図である。ここでは、上流局の中継器が波長多重光を送出しているものとする。
【０１１９】
手順１：信号光モニタ値Ｐａを検出して保持する。ここで、信号光モニタ値Ｐａは、受光パワー値から、ＡＳＥ雑音量及びＡＳＳ雑音量Ｐassを差し引くことにより得られる。なお、受光パワー値は、フォトダイオード４３により検出される。また、ＡＳＥ雑音量は、上流局から通知される。更に、ＡＳＳ雑音量Ｐassは、この時点では、ＡＳＳ雑音計算部４６により算出された値がそのまま使用される。
【０１２０】
手順２：ラマン増幅器１０からの出力光が光スペクトラムアナライザ７０に導かれるように、ラマン増幅器１０とＥＤＦＡ２１との間の光ファイバを、ラマン増幅器１０と光スペクトラムアナライザ７０とを接続するように繋ぎかえる（図２０Ａ参照）。
【０１２１】
手順３：光スペクトラムアナライザ７０を用いて、ラマン増幅器１０により増幅された全信号光のピークパワーを測定し、各ピークパワーの総和である総パワーＰｂを求める。
【０１２２】
手順４：下記の計算式により補正値を算出し、補正部６１に設定する。
補正値  ＝  （Ｐass＋（Ｐｂ−Ｐａ））／Ｐass
手順５：ラマン増幅器１０からの出力光がＥＤＦＡ２１に導かれるように、ラマン増幅器１０とＥＤＦＡ２１との間を光ファイバで接続する（図２０Ｂ参照）。
【０１２３】
上記手順１〜５により、補正部６１に補正値が設定される。ここで、この補正値は、ラマン増幅器１０により計算されてもよいし、制御端末２７により計算されてもよい。そして、補正部６１は、以降、ＡＳＳ雑音計算部４６により算出されたＡＳＳ雑音量にこの補正値を乗算する補正を行う。
【０１２４】
ＡＳＳ雑音計算部４６により算出されたＡＳＳ雑音量に上記補正値を乗算すると、結果として、「Ｐass＋（Ｐｂ−Ｐａ）」が得られる。すなわち、フォトダイオード４３による検出誤差が、光スペクトラムアナライザ７０による検出値を用いて補正されることになる。
【０１２５】
なお、ＡＳＳ雑音は、伝送路の条件が同じであれば、多重化される波長数が変化しても殆ど変化することはない。したがって、光伝送システムの構築時に上記補正値をいったん設定すれば、将来、波長を増設する場合であっても、基本的に、この補正値を変更する必要はない。
【０１２６】
このように、第４の実施例のラマン増幅器では、光スペクトラムアナライザ７０を用いて信号光の光パワーを検出することにより、当該ラマン増幅器の光検出系の誤差が見積もられる。そして、ラマン増幅器の立上げ時に、その誤差を補正するための補正値が設定される。このため、ＡＳＳ雑音量をより正確に得ることができ、信号光自体の光パワーを正確に検出できる。
（第５の実施例）
本発明による第５の実施例のラマン増幅器は、主信号に対して割り当てられる信号光とは別に専用光（以下、プローブ光）が伝送される光伝送システムにおいて使用されることを前提とし、そのプローブ光を利用して入力断検出を行う。
【０１２７】
図２１は、第５の実施例が適用されるシステム構成を示す図である。送信側の端局は、複数の信号光を生成する信号光源８１ａ〜８１ｎ、及びプローブ光を生成するプローブ光源８２を備える。ここで、信号光源８１ａ〜８１ｎにより生成される信号光は、互いに波長が異なっている。また、プローブ光の波長は、図２２に示すように、いずれの信号光とも異なっている。なお、プローブ光は、ＥＤＦＡ２１の利得領域内に配置されてもよいし、ＥＤＦＡ２１の利得領域外に配置されてもよい。
【０１２８】
図２３は、第５の実施例のラマン増幅器における光モニタ部の構成を示す図である。なお、励起部１１、励起パワー算出部１３、立上げ調停処理部１４、中継器間情報処理部２３は、図８を参照しながら説明した通りである。
【０１２９】
伝送路ファイバにおいて増幅された波長多重光は、光カプラ４１により分岐されてプローブ光分離フィルタ９１に導かれる。ここで、この波長多重光は、上述したように、信号光及びプローブ光を含んでいる。
【０１３０】
プローブ光分離フィルタ９１は、図２２に示すように、プローブ光の波長成分を透過させるフィルタを備える。そして、プローブ光分離フィルタ９１は、図２４Ａに示す波長多重光が入力されると、プローブ光を含む波長成分をフォトダイオード９２に導き（図２４Ｂ参照）、他の波長成分を信号帯域通過フィルタ４２に導く（図２４Ｃ参照）。
【０１３１】
フォトダイオード９２は、プローブ光分離フィルタ９１から導かれてくる波長成分の光パワーを検出する。このとき、この波長成分は、プローブ光だけでなく雑音成分も含んでいる。従って、プローブ光自体の光パワーを検出するためには、フォトダイオード９２の出力から雑音成分を差し引く必要がある。
【０１３２】
掛算機９３は、ＡＳＥ雑音値に所定のフィルタ係数を乗算することにより、図２４Ｂに示す雑音成分の中のＡＳＥ雑音分を求める。ここで、ＡＳＥ雑音値は上流局から通知されてくる。また、フィルタ係数は、「全ＡＳＥ雑音量」に対する「プローブ光分離フィルタ９１を通過してフォトダイオード９２に導かれるＡＳＥ雑音量」を表す値であり、例えば、「信号帯域通過フィルタ４２の通過帯域の幅」と「プローブ光分離フィルタ９１の通過帯域の幅」との比により決められる。そして、減算機９４は、フォトダイオード９２の出力から掛算機９３の出力を引き算する。
【０１３３】
一方、掛算機９５は、ＡＳＳ雑音値に所定のフィルタ係数を乗算することにより、図２４Ｂに示す雑音成分の中のＡＳＳ雑音分を求める。ここで、ＡＳＳ雑音値は、ＡＳＳ雑音計算部４６により算出される。また、フィルタ係数は、「全ＡＳＳ雑音量」に対する「プローブ光分離フィルタ９１を通過してフォトダイオード９２に導かれるＡＳＳ雑音量」を表す値であり、掛算機９３と同様に、例えば、「信号帯域通過フィルタ４２の通過帯域の幅」と「プローブ光分離フィルタ９１の通過帯域の幅」との比により決められる。そして、減算機９６は、減算機９４の出力から掛算機９５の出力を引き算する。
【０１３４】
この結果、減算機９６の出力は、図２４Ｂに示す光成分から、ＡＳＥ雑音及びＡＳＳ雑音を除去したものになる。すなわち、プローブ光自体の光パワーが検出される。
【０１３５】
比較器９７は、減算機９６の出力と予め決められている閾値とを比較し、その結果を制御端末２７に通知する。ここで、この閾値は、当該光中継器への入力が断状態になっているか否かを判断する値である。
【０１３６】
なお、信号帯域通過フィルタ４２、フォトダイオード４３、減算機４４、４５、光モニタ出力４７は、図８を参照しながら説明した通りであり、信号光の光パワーを検出して制御端末２７に通知する。
【０１３７】
図２５は、第５の実施例の効果を説明する図である。ここで、図２５Ａは、信号光で入力断を検出する従来の技術を説明する図である。図２５Ｂは、信号光とは別に設けたプローブ光を利用して入力断を検出する本発明の第５の実施例を説明する図である。なお、本発明の効果は、多重化されている波長数が少ない場合に顕著になる。よって、ここでは、図２５Ａに示すように、信号光が１波長だけであるものとする。
【０１３８】
従来の技術において、信号光を利用して入力断を検出する場合、受光パワー値から雑音成分を差し引いた値（以下、モニタ値）が閾値と比較される。ここで、雑音成分の中のＡＳＳ雑音は、上述したように、伝送路の光特性により変化する。ところが、信号光の波長数が少ないときは、図２５Ａに示すように、総光パワーに占める信号光パワーの割合が小さく、雑音成分の割合が大きくなる。このため、伝送路の光特性がかわると、モニタ値の誤差が大きくなってしまう。すなわち、入力断を正確に検出できないおそれがある。
【０１３９】
一方、本発明の第５の実施例では、プローブ光を利用して入力断を検出するときに、プローブ光分離フィルタ９１により分離された波長成分から雑音成分を差し引いた値（以下、モニタ値）が閾値と比較される。ここで、信号光が配置される信号帯域に対して、プローブ光分離フィルタ９１の通過帯域は十分に小さい。例えば、信号光が配置される帯域が「３０〜４０ｎｍ」であるのに対し、プローブ光分離フィルタ９１の通過帯域は「１ｎｍ」程度である。
【０１４０】
そうすると、図２５Ｂに示すプローブ光の光パワーが図２５Ａに示す信号光の光パワーとほぼ同じであるのに対し、図２５Ｂに示す雑音成分は、図２５Ａに示す雑音成分に対して３０分の１〜４０分の１になる。すなわち、図２５Ａに示すように、フォトダイオード９２に入力される総光パワーに占めるプローブ光パワーの割合が大きく、雑音成分の割合は小さくなる。このため、伝送路の光特性がかわっても、モニタ値の誤差は小さい。すなわち、入力断を正確に検出できる。
【０１４１】
なお、プローブ光は、例えば、伝送帯域に８０チャネルを配置できるシステムにおいて、最も波長の短いチャネルであるＣＨ１が使用される。この場合、他の７９チャネルが信号光と使用される。ただし、プローブ光分離フィルタ９１の通過帯域幅がチャネルの波長間隔よりも広い場合には、ＣＨ２を未使用とし、ＣＨ３〜ＣＨ８０に信号光を配置する。
【０１４２】
また、上述の例では、主信号を伝送するために信号光とは別に用意されたプローブ光を利用して入力断を検出しているが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、互いに波長の異なる複数の信号光の中の任意の１波を利用して入力断を検出するようにしてもよい。
（第６の実施例）
図２９に本発明の第６の実施例によるＡＳＳ光見積もり量補正方法を実施するラマン光増幅器の内部構成を示す。当該増幅器は、発振波長帯域が1種類若しくはそれ以上の励起光源ＬＤ１，ＬＤ２，．．．，ＬＤｎ（n≧1）を有する。これらの励起光源から発せされた光は、同じく増幅器内に設けられた光合波器ＷＤＭ１，ＷＤＭ２，・・・、ＷＤＭｎ−１を通して合波され、このようにして得られた励起光が光合波器ＢＳ１を通して伝送路ファイバ（図３８中、ラマン増幅器１３０に接続された伝送路１２０）に供給され、もって上記の如く、周知のラマン増幅の原理により、伝送路ファイバを増幅媒体として伝送路ファイバを伝搬する信号光が増幅される。
【０１４３】
図３８はこのようなラマン増幅器（ラマンアンプ）１３０を適用した光信号伝送システム全体の構成を示す。同図中、光信号送信装置１１０から発せされた光信号は伝送路ファイバ１２０を伝搬してラマンアンプ１３０に到達する。ラマンアンプ１３０には前記の如くＥＤＦＡ１４０が接続され、これらの構成によって信号光が増幅された後、再度伝送路ファイバ１５０を伝搬して最終的に受信装置１６０に至る。
【０１４４】
図２９に戻り、上記各励起光源ＬＤ１，ＬＤ２，．．．，ＬＤｎは励起光源駆動回路ＤＡＣ１、ＤＡＣ２、．．．、ＤＡＣｎを通して中央演算装置μ１によって励起光源の発光量を制御される。各励起光源の発光量の一部は、励起光モニタ用の受光素子（図示せず）及び、受光信号を中央演算装置μ１に伝達する励起光量モニタ回路ＡＤＣ−ＬＤ１，ＡＤＣ−ＬＤ２，・・・ＡＤＣ−ＬＤｎを通して中央演算装置μ１に取り込まれる。尚、上記励起光源の発光量検出用受光素子は、各励起光源内にてその励起光の一部を取り出すバックパワー受光素子、或いは、各励起光源、若しくは、複数の励起光源から出力された光の一部を光分岐器で分岐した後にその分岐光を受ける構成とされた受光素子のどちらの形態としてもよい。
【０１４５】
又、ＡＳＳ光及び累積ＡＳＥ光（図２６中、レベルＬｎの部分）を含むラマン増幅された信号光は伝送路ファイバから信号入力端を介して光分岐器ＢＳ２に受光され、光分岐器ＢＳ２を通してその一部が分岐され、受光素子ＰＤ１及びこの受光素子からの受光信号を中央演算装置μ１に伝達する信号光モニタ回路ＡＤＣ1を通して中央演算装置μ１で検出される。
【０１４６】
ここで、ラマン増幅によって発生されるＡＳＳ光発生量と、ラマン増幅のために伝送路ファイバに励起光を供給する励起光源ＬＤ１，ＬＤ２，・・・ＬＤｎの発光量モニタ値との関係から、励起光源発光量とＡＳＳ光発生量との間の関係を示す近似式を立てることができる。そこで予めこのような近似式を、ある特定のファイバを増幅媒体とした場合の、励起光源の発光量とそれによるＡＳＳ光発生量との測定値により、求めておく。この近似式は、例えば上記第１の実施例の説明の際に述べた上記式（２）乃至（４）及び（５）に相当するものである。
【０１４７】
上記の如く、光増幅器が接続される光ファイバ伝送路については、上記の近似式の算出の際適用したファイバ種と同じ種類のファイバでも、ロス係数、有効コア断面積、そして、ＤＲＡモジュールから伝送路までの光損失（局所ロス）にバラツキがある。この伝送路条件の差分によって、所望のラマン利得を得るための、励起光源の最適発光量、及びそれによるASS光発生量が異り、このため、上記の近似式から見積もられるＡＳＳ光見積もり量と、光増幅器に接続された光ファイバ伝送路にて実際に発生するＡＳＳ光量との間には、以下の式（６）の関係式が成立する。
ASS光発生量[mW] = ASS光見積もり量[mW] × α      ・・・（６）
第６の実施例によれば、ラマン増幅器をシステムに設置した後、その稼働前、この式中の「ＡＳＳ光見積もり量」と「ＡＳＳ光発生量」との比（α）、即ちＡＳＳ光見積もり量の誤差分を示す値を求める。具体的には、図２９に示す如く光増幅器１３０の信号出力端に外部接続される光スペクトラムアナライザ２００、若しくは光レベル測定手段によってＡＳＳ光発生量を測定し、この測定値と当該光増幅器の中央演算装置μ１にて見積もられるＡＳＳ光量とを比較して求める。この補正値αの導出は、より具体的には、例えば図２０と共に説明した上記第４の実施例における手順１，手順２，手順３により実現され得る。
【０１４８】
即ち、以下の式（７）により求められる。
α = ASS光発生量[mW] ÷ ASS光見積もり量[mW]      ・・・（７）
このような実際の測定に基づく補正値αの導出手順は、システム内の伝送路が変化しない限り，稼働前の一回のみ行なえばよい。以後は、励起光源の発光量が変化することにより、ＡＳＳ光発生量が変化しても、このような励起光の変化に対応し、例えば上記式（５）にて算出されるＡＳＳ光見積もり量に対して上記補正値αを乗じて補正することで対応可能である。即ち、以下の式（８）に示す近似式を用いて上記励起光量に対応してＡＳＳ光見積もり量を補正し、もって精度よくＡＳＳ補正を行なうことが可能となる。
補正済みASS光見積もり量 [mW] = ASS光見積もり量[mW] × α      ・・・（８）
尚、上記の説明では、ＡＳＳ光見積もり量の補正を１次係数のパラメータαにより行なっているが、ＡＳＳ光見積もり量若しくは励起光量に係わる高次の補正パラメータ（補正値）を用いて、上記同様にしてＡＳＳ光量の見積もり補正を行なうようにしてもよい。
【０１４９】
次に、図２９に示す信号光受光素子ＰＤ１にて検出した光モニタ値に対し、次式（９）により補正を行なうことにより、信号光レベルを精度よく得ることが可能となる。ここで、式中の「累積ＡＳＥ光量」については、上記の他の実施例同様、当該ラマン光増幅器１３０の上位局から通知される値を使用するものとする。
一波当たりの信号光レベル[mW]＝(PD1モニタ光レベル[mW]−補正済みASS光見積もり量[mW]−累積ASE光量[mW])÷波長数      ・・・（９）
この「一波当たりの信号光レベル」が所望の信号光レベル制御目標値と一致するように励起光源駆動回路ＤＡＣ１，ＤＡＣ２、．．．，ＤＡＣｎを制御することにより、ＡＳＳ光、即ちＡＳＳ雑音の見積もり誤差による信号光レベル制御精度の劣化を効果的に抑えることができる。
【０１５０】
以下に、ＡＳＳ光発生量の見積もり量を補正する具体的設定手順を示す。
【０１５１】
１）予め供給する励起光量とそれによって得られるＡＳＳ光発生量との関係式を求めておいたある特定のファイバと、実際に稼働するシステムにおいてラマン光増幅器と接続されたファイバとの間の特性（ロス係数、局所ロス、有効コア断面積 等）の差分が、上記スペクラムアナライザ２００等を使用した測定により、ＡＳＳ光見積もり量の誤差として得られる（即ち上記式（７）におけるα）。そこで、光増幅器１３０に接続されたファイバ１２０の特性、若しくは、上記関係式を予め算出しておいたファイバ特性と実際に光増幅器に接続されたファイバ特性との特性差分をパラメータ（例えば上記補正値α）として光増幅器１３０に設定し、この補正値を適用することでＡＳＳ光発生量の見積もり補正を行なう。
【０１５２】
２）或いは、このようにして供給励起光量に応じて計算にて得られたＡＳＳ光見積もり量と、前記の如く光スペクトラムアナライザ２００等をラマン光増幅器１３０に接続して実際に得られるＡＳＳ光発生量との間の誤差を補正するため、これらＡＳＳ光見積もり量と実際のＡＳＳ光発生量とを比較し、例えばその比としての上記見積もり量の補正値αを求め、この値を直接光増幅器１３０に設定する。若しくは、上記ＡＳＳ光発生量の見積もり補正値αの代替パラメータを用意し、光増幅器１３０の内部にてこれをＡＳＳ光発生量見積もり補正値に変換する計算式を構成しておき、その代替パラメータを光増幅器に設定しておいてもよい。後者の場合、上記計算式に従ってＡＳＳ光発生量見積もり補正αを算出し、これを使用してＡＳＳ光発生量の見積もり補正を行なう。
【０１５３】
以下、第６の実施例の変形例につき説明する。この変形例の場合、ハードウェア構成は図２９に示す第６の実施例と同様でよい。この場合受光素子ＰＤ１にて受光した光レベルの内訳は、図２７に示すように１）ラマン増幅された信号光Ｌｓ、２)ラマン増幅により発生したＡＳＳ光Ｌｎ１、及び３)累積ＡＳＥ光Ｌｎ２、である。光増幅器１３０の信号光一定制御は、信号光Ｌｓを所望のレベル一定制御することである。そこで、上記ＡＳＳ光及び累積ＡＳＥ光を含む受光信号Ｌｒから２)、３）の成分Ｌｎ１，Ｌｎ２を差し引いた信号光レベルＬｓを求める。そして、このＬｓと、光スペクトラムアナライザ２００、若しくは他の光レベル測定手段にて、例えば図２６に示す波形により直接読み取られる信号光レベルとの双方が、上記所望の信号光レベルに一致するように、稼働時適用すべきＡＳＳ光の見積もり量を求める。即ち、この場合、ＡＳＳ光の見積もり量は、例えば逆算によって直接求め、或いは徐々に上記補正値αを変化させて行き最終的に上記一致点を得る方法（例えば後述する図４０のフローチャート中、ステップＳ１０９乃至Ｓ１１２のループ）等により求める。
（第７の実施例）
図３０は、本発明の第７の実施例によるＡＳＳ光見積もり量補正方法を実施するラマン光増幅器１３０の構成を示す。上記第６の実施例同様、励起光源ＬＤ１，ＬＤ２，．．．，ＬＤｎ（ｎ≧１）により増幅された信号光及びそれに付随して発生したＡＳＳ光、及び累積ＡＳＥ光の一部が光分岐器ＢＳ２により分岐される。そして、更にある特定の波長帯域を透過するバンドパスフィルタにより構成された反射型光分波器ＢＰＦ１により特定の波長帯域の光が抽出され、受光素子ＰＤ１に受光される。即ち、図３１中、（ａ）が当該ラマン光増幅器１３０により受光された光信号のスペクトルを示し、同図（ｂ）が反射型光分波器ＢＰＦ１を通過することで特定の波長帯域部分が抽出された状態のスペクトルを示す。
【０１５４】
他方、同上分波器ＢＰＦ1により反射された残りの波長帯域の光は受光素子ＰＤ２に受光される。即ち、図３２中、（ａ）が当該ラマン光増幅器１３０により受光された光信号のスペクトルを示し、同図（ｂ）が反射型光分波器ＢＰＦ１にて反射されることで特定の波長帯域部分、即ち図３１（ｂ）に示す部分が除外された状態のスペクトルを示す。
【０１５５】
受光素子ＰＤ１、ＰＤ２にて受けたこれらの光レベル、即ち夫々図３１（ｂ）、図３２（ｂ）に示されるスペクトルを有する信号の光量は、それぞれ信号光モニタ回路ＡＤＣ１，ＡＤＣ２を通して中央演算装置μ１に取り込まれる。
【０１５６】
ここで受光素子ＰＤ１で受けた光の内訳は、１）透過波長帯域の信号光、２）透過波長帯域のＡＳＳ光、及び3)透過波長帯域の累積ＡＳＥ光であるが、反射型光分波器ＢＰＦ１の透過波長帯域が狭い場合、上記雑音成分である２）、３）の成分が占める光量分は無視し得る程度の比率であるため、ＰＤ１の受光信号は信号光のみと近似可能である。そして、ＰＤ１が受光する信号のうち、波長多重された多波長中の一波あたりの光量は、以下の式（１０）で表され得る。
PD1での一波当たりの信号光レベル [mW]≒PD1モニタ光レベル[mW]÷PD1透過信号波長数      ・・・（１０）
ここで、ＰＤ１透過信号波長数は、反射型光分波器ＢＰＦ１を透過する信号波長数である。
【０１５７】
一方、受光素子ＰＤ２によって受光された信号中の一波当たりの信号光レベルは次式（１１）で近似できる。
PD2での一波当たりの信号光レベル [mW]＝(PD2モニタ光レベル[mW]−補正済みASS光見積もり量[mW]−累積ASE光量[mW])÷(全波長数−PD1透過信号波長数)・・・（１１）
このＰＤ２での一波当たりの信号光レベルが式（１０）で求めたＰＤ１での一波当たりの信号光レベルと一致する条件のとき、実際のＡＳＳ光発生量と、式（１１）にて適用しているＡＳＳ光見積もり量とが一致することになる。従って、このようにして測定に基づいて求めたＡＳＳ光見積もり値と元々設定されているシステムのファクタのみから求められるＡＳＳ見積もり量との比である補正値αを、第６の実施例にて説明した設定手順１）又は２）によって設定することで、ＡＳＳ光見積もり量の補正を行なうことができ、その結果、信号光一定制御の精度を上げることができる。
【０１５８】
尚、上記ＰＤ２での一波当たりの信号光レベルとＰＤ１での一波当たりの信号光レベルとの一致する際の補正済みＡＳＳ光見積もり量を求める手法は以下の通りである。即ち、例えば上記式（８）に示す如くに求める補正済みＡＳＳ光見積もり量につき、同式中のαを徐々に変化させて上記式（１０）、（１１）の演算を繰り返し行ない（例えば後述する図４０中、ステップＳ１０９乃至Ｓ１１２のループ）、最終的に両者の値が一致した時点のαを正規の補正値として採用する方法が考えられる。
【０１５９】
次に、第７の実施例の変形例につき、説明する。この場合も、ハードウェア構成は、上記第７の実施例として説明した図３０の構成例と同様でよい。上記同様、受光素子ＰＤ１で受けた光の内訳は、１）信号光、２）透過波長帯域のＡＳＳ光及び、３）透過波長帯域の累積ＡＳＥ光である。ここで、光増幅器の中央演算装置μ１にて見積もった２）、３）の光レベルを、受光素子ＰＤ１で受けたＡＳＳ光を含む光レベルから差し引いた信号光レベルは、以下の式（１２）のように表せる。
PD1での一波当たりの信号光レベル [mW]＝(PD1モニタ光レベル[mW]−BPF1透過ASS光見積もり量[mW]−BPF1透過累積ASE光量[mW])÷PD1透過信号波長数・・・（１２）
ここで、上記ＢＰＦ１透過ＡＳＳ光見積もり量、ＢＰＦ１透過累積ＡＳＥ光量は、例えば以下の手順で求めることができる。
【０１６０】
１）即ち、全信号波長帯域のＡＳＳ光発生量及び累積ＡＳＥ光量と、ＢＰＦ１を透過するＡＳＳ光発生量及び累積ＡＳＥ光量との比を、予め所定条件における実際の測定にて求めておく。
【０１６１】
２）次に、全信号波長帯域のＡＳＳ光見積もり量及び累積ＡＳＥ光量に対して上記１）にて測定した比を適用することにより、ＢＰＦ１透過ＡＳＳ光見積もり量とＢＰＦ1透過累積ＡＳＥ光量とを見積もる。
【０１６２】
そのようにして求めたＢＰＦ１透過ＡＳＳ光見積もり量とＢＰＦ1透過累積ＡＳＥ光量とを適用して上記式（１２）にて求めた「ＰＤ１での一波当たりの信号光レベル」が、上記式（１１）によるＰＤ２での「一波当たりの信号光レベル」と一致する条件のとき、上記同様、ＡＳＳ光発生量とＡＳＳ光見積もり量とが一致することとなり、このときのＡＳＳ光見積もり量（或いはその値から求められる補正値α等）を設定して稼働時に適用することにより、信号光一定制御の精度を更に向上可能である。
（第８の実施例）
図３３に、本発明の第８の実施例によるＡＳＳ光見積もり量補正方法を実施するためのラマン光増幅器１３０のハードウェア構成を示す。図中、励起光源ＬＤ1，ＬＤ２，．．．，ＬＤｎ（ｎ≧１）により増幅された信号光及びそれに付随して発生したＡＳＳ光、及び累積ＡＳＥ光の一部は、光分岐器ＢＳ２、ＢＳ３により、夫々その一部が分岐される。更に、ある特定の波長帯域を透過するバンドパスフィルタＢＰＦ１により、ある特定の波長帯域の光が抽出されて受光素子ＰＤ１に受光される。図３４中、（ａ）は当該ラマン光増幅器１３０に受光される光信号のスペクトルを示し、同図（ｂ）は、その内、バンドバスフィルタＢＰＦ１を通過する光信号のスペクトルを示す。
【０１６３】
分岐器ＢＳ３のもう一方の出力端からは、信号波長帯域全体が出力され、受光素子ＰＤ２に受光される。即ちこの場合、図３２（ｂ）の如く特定の波長帯域が除かれた状態ではなく、全波長帯域の成分を有する光が受光素子ＰＤ２に受光される。このように受光素子ＰＤ１、ＰＤ２にて受けた光レベルは、夫々信号光モニタ回路ＡＤＣ1，ＡＤＣ２を通して中央演算装置μ1に取り込まれる。
【０１６４】
上記第７の実施例同様、分波器ＢＰＦ１の透過波長帯域が狭い場合には、その透過光に含まれるＡＳＳ光、及び累積ＡＳＥ光の比率は非常に小さく、略信号光のみと近似でき、よって上記同様、式（１０）にて表せる。一方、受光素子ＰＤ２による一波当たりの信号光レベルは上記同様、次式（１３）で近似できる。
PD2での一波当たりの信号光レベル [mW]＝(PD2モニタ光レベル[mW]−補正済みASS見積もり量[mW]−累積ASE光量[mW])÷波長数      ・・・（１３）
この受光素子ＰＤ２での一波当たりの信号光レベルが、式（１０）にて求められるＰＤ１での一波当たりの信号光レベルと一致する条件のとき、上記同様、ＡＳＳ光発生量とＡＳＳ光見積もり量とが一致し、そのときのＡＳＳ光見積もり量（又はそこから求められる補正値）を設定して適用することにより、信号光一定制御の精度を向上可能である。
【０１６５】
以下に、第８実施例の変形例につき、説明する。この場合も、ラマン光増幅器１３０のハードウェア構成は第８実施例にて説明した構成例と同様でよい。受光素子ＰＤ１で受けた光の内訳は、１）信号光、２）透過波長帯域のＡＳＳ光及び３）透過波長帯域の累積ＡＳＥ光であり、光増幅器の中央演算装置μ１にて得たＡＳＳ光見積もり量２）及び上流局から通知される累積ＡＳＥ量３)の光レベルを、受光素子ＰＤ１で受けたＡＳＳ光を含む光レベルより差し引いた信号光レベルは、式（１４）のように表せる。
PD1での一波当たりの信号光レベル [mW]＝(PD1モニタ光レベル[mW]−BPF1透過ASS光見積もり量[mW]−BPF1透過累積ASE光量[mW])÷PD1透過信号波長数・・・（１４）
ここで、バンドパスフィルタＢＰＦ１透過ＡＳＳ光見積もり量、ＢＰＦ１透過累積ＡＳＥ光量は、第７の実施例の変形例にて説明した手順で求めればよい。このようにして式（１４）にて求めた「ＰＤ１での一波当たりの信号光レベル」が、式（１３）の「ＰＤ２での一波当たりの信号光レベル」と一致する条件のとき、ＡＳＳ光発生量とＡＳＳ光見積もり量とが一致し、その際のＡＳＳ光見積もり量（又は補正値）を適用することにより、信号光一定制御の精度を向上可能である。
（第９の実施例）
以下に本発明の第９の実施例によるＡＳＳ光見積もり量補正方法につき説明する。この場合のラマン光増幅器１３０のハードウェア構成は、図３０に示す構成例とする。励起光源ＬＤ１，ＬＤ２，．．．，ＬＤｎ（ｎ≧１）により増幅された信号光及びそれに付随して発生したＡＳＳ光、及び累積ＡＳＥ光の一部は光分岐器ＢＳ２を通してその一部が分岐され、ある特定の波長帯域を透過するバンドパスフィルタにより構成された反射型光分波器ＢＰＦ１を通してある特定の波長帯域の光が抽出されて受光素子ＰＤ1に受光される。なおこの場合、分波器ＢＰＦ１の透過帯域は信号光の帯域とずらして設定されており、そのため、図３５（ａ）、（ｂ）に示す如く、ＢＰＦ１の透過光には信号光成分が存在しない。即ち、ＢＰＦ１の透過光には同図（ｂ）に示す如く、雑音成分（ＡＳＳ光、累積ＡＳＥ光）のみが含まれる。他方分波器ＢＰＦ１により反射された、図３６（ｂ）に示す如くの残りの波長帯域の光は、受光素子ＰＤ２に受光される。このように受光素子ＰＤ１、ＰＤ２にて受けられた光レベルは、夫々信号光モニタ回路ＡＤＣ１，ＡＤＣ２を通して中央演算装置μ1に取り込まれる。
【０１６６】
受光素子ＰＤ１に入る光は信号光を含まないＡＳＳ光、累積ＡＳＥ光の一部であることから、例えば、ＢＰＦ１を透過したＡＳＳ光量、累積ＡＳＥ光量の和（受光素子ＰＤ１の光レベル）、及び、当該光増幅器１３０に到達するまでの上流側の光増幅器にて累積されたＡＳＥ光量の情報から、受光素子ＰＤ２に入力される波長帯域のＡＳＳ光量を、以下の手順、及び、式（１５）にて近似的に求めることができる。
【０１６７】
１）即ち、図３０の構成において、予め、受光素子ＰＤ２に入力される（即ち、ＢＰＦ１にて反射される）波長帯域のＡＳＳ光発生量、累積ＡＳＥ光量と、ＢＰＦ１を透過する帯域のＡＳＳ光発生量、累積ＡＳＥ光量との比βを、測定により求めておく。
【０１６８】
２）そして受光素子ＰＤ１にて検出したＢＰＦ1透過ＡＳＳ光量及びＢＰＦ１透過累積ＡＳＥ光量の和に対し、上記１）にて測定で求めた上記比βを用いることにより、分波器ＢＰＦ１で反射されて受光素子ＰＤ２に受光される波長帯域のＡＳＳ光発生量及び累積ＡＳＥ光量の和の値を算出する。
【０１６９】
３）上記２）にて算出した雑音成分の和の値から、更に、上流局から通知される上流側の光増幅器にて累積されたＡＳＥ光量を差し引くことにより、当該光増幅器に接続された光ファイバにて発生したＡＳＳ光発生量を算出する。
補正済みASS光見積もり量[mW]≒PD1モニタ光レベル[mW]×β−累積ASE光量[mW]      ・・・（１５）
更に式（１５）にて算出した補正済みＡＳＳ光見積もり量を、受光素子ＰＤ２にて検出された光レベルから差し引くことにより、ＰＤ２での一波当たりの信号光レベルを式（１６）により近似的に求め得る。
一波当たりの信号光レベル [mW]≒(PD2モニタ光レベル[mW]−補正済みASS光見積もり量[mW]−累積ASE光量[mW] )÷波長数      ・・・（１６）
尚、上記手順１）乃至３）にて示したＰＤ２に受光される波長帯域のＡＳＳ光量を求める手順、及び式（１５）、（１６）による補正処理は、システム稼働中に、随時行なってもよい。、又、上記の如く求めたＡＳＳ光量、即ちＡＳＳ光発生量を適用し、上記式（６）乃至（９）による関係を用いて補正値αを求め、以降このαを用いて補正済みＡＳＳ光見積もり量を算出する構成としてもよい。
（第１０の実施例）
以下、本発明の第１０の実施例によるＡＳＳ光見積もり量補正方法について説明する。この場合、第９の実施例と異なる点は、図３０に示すラマン光増幅器のハードウェア構成の代わりに、図３３に示す構成を適用する点である。この場合、励起光源ＬＤ１，ＬＤ２，．．．，ＬＤｎ（ｎ≧１）により増幅された信号光及びそれに付随して発生したＡＳＳ光、及び累積ＡＳＥ光の一部は光分岐器ＢＳ２、ＢＳ３を通してその一部が分岐され、更にある特定の波長帯域を透過するバンドパスフィルタＢＰＦ１により、ある特定の波長帯域の光が抽出されて受光素子ＰＤ１に受光される。そしてこの場合も上述の第９の実施例同様、図３７に示す如く、分波器ＢＰＦ１の透過帯域に信号光の帯域は含まれず、もってＢＰＦ１の透過光には雑音成分（ＡＳＳ光、累積ＡＳＥ光）のみが含まれるように設定される。ＢＳ３のもう一方の出力端からは、受光信号波長帯域の全体が出力され、受光素子ＰＤ２に受光される。受光素子ＰＤ１、ＰＤ２にて受けた光レベルは、夫々信号光モニタ回路ＡＤＣ１，ＡＤＣ２を通して中央演算装置μ1に取り込まれる。
【０１７０】
受光素子ＰＤ１に入る光は信号光を含まないＡＳＳ光及び累積ＡＳＥ光の一部であることから、例えば、ＢＰＦ１を透過したＡＳＳ光量及び累積ＡＳＥ光量の和（即ち受光素子ＰＤ１の光レベル）、並びに、当該光増幅器１３０に到達するまでの上流側の光増幅器にて累積されたＡＳＥ光の情報（上位局から通知される）から、上記同様にして、信号波長帯域全体のＡＳＳ光量を、以下の手順１）、２）、３）、及び、式（１７）を適用して近似的に算出可能である。
【０１７１】
１）光分岐器ＢＳ３にて分岐されてＰＤ２に至る信号波長帯域全体のＡＳＳ光発生量及び累積ＡＳＥ光量と、ＢＰＦ１を透過する帯域のＡＳＳ光発生量及び累積ＡＳＥ光量との比βを、あらかじめ測定にて求めておく。
【０１７２】
２）受光素子ＰＤ１にて検出したＢＰＦ１透過ＡＳＳ光量及びＢＰＦ１透過累積ＡＳＥ光量の和から、１）にて測定値に基づいて算出したβを用いることにより、光分波器ＢＳ３にて分岐されてＰＤ２に至る信号波長帯域全体のＡＳＳ光発生量及び累積ＡＳＥ光量の和を算出する。
【０１７３】
３）上記２）にて算出した雑音成分の和から、上流側の光増幅器にて累積されて上流局から通知されたＡＳＥ光量の分を差し引くことにより、当該光増幅器１３０に接続された光ファイバ１２０にて発生したＡＳＳ光発生量を算出する。
補正済みASS光見積もり量[mW]≒PD1モニタ光レベル[mW]×β−累積ASE光量[mW]      ・・・（１７）
このようにして式（１７）にて算出した補正済みＡＳＳ光見積もり量を、受光素子ＰＤ２にて検出した光レベルから差し引くことにより、ＰＤ２での一波当たりの信号光レベルを式（１８）にて近似的に求めることができる。
一波当たりの信号光レベル [mW]≒(PD2モニタ光レベル[mW]−補正済みASS光見積もり量[mW]−累積ASE光量[mW] )÷波長数      ・・・（１８）
上記１）乃至３）の手順、及び式（１７）、（１８）による補正処理は、随時行なってもよい。又、このようにして求めたＡＳＳ光発生量を適用し、式（６）乃至（９）の関係によりαを計算し，以降このαを用いて、適用すべき補正済みＡＳＳ光見積もり量を算出するようにしてもよい。
【０１７４】
以下図３９乃至図４１と共に、上記第６乃至第１０の実施例の調整方法を適用してラマン光増幅器１３０を立ち上げ、稼働状態とするための手順につき、説明する。ステップＳ１０１にて励起光源制御を開始し、ステップＳ１０２にてその励起光量を検出する。次にステップＳ１０３にて、上記励起光発生に応じてラマン増幅されて得られた光出力を検出する。なお、上記第７乃至第１０の実施例においては、ＰＤ１及びＰＤ２により検出される光出力（光パワー）から信号光全体の光出力が算出される。
【０１７５】
又、ステップＳ１０４にて、適用されている光ファイバを含むシステムの各種ファクタと、ステップＳ１０２にて検出した励起光量とから、該当するＡＳＳ発生量（見積もり量）を算出する。
【０１７６】
次に、ステップＳ１０５にて、ステップＳ１０３にて検出した光出力から波長多重された多波長中の一波あたりの信号光レベルを求め、ステップＳ１０６にて上記一波あたりの信号光レベルが所定のレベルとなるように、伝送路ファイバに供給する励起光量を調整する。このようにして所定の信号光レベルが得られたら、ステップＳ１０８に移行し、実際のＡＳＳ発生量の測定を実施する。
【０１７７】
具体的には、先ずステップＳ１０９にて、測定により、或いは仮に初期値としての補正値αを適用し、ステップＳ１１０にて、このαを適用してステップＳ１０４にて見積もられたＡＳＳ発生量を補正することで、ＡＳＳ発生量を見積もる（ステップＳ１１１）。そしてこの見積もり値を適用し、例えば上記式（１０）、（１１）の演算を行なって両者の演算結果を比較することで、上記ＡＳＳ発生量見積値の検証を行なう（ステップＳ１１２）。そして、ステップＳ１１２の検証結果が「一致」となるまで、ステップＳ１０９乃至ステップＳ１１２のループを繰り返す。尚、上記ループ部分の具体的態様については、上記各実施例毎に異なるものとされる。即ち、例えばスペクトラムアナライザ２００を使用してＡＳＳ光量を実測した場合、そこから求まる補正値αは、特にステップＳ１１２の検証を経ず、そのままステップＳ１１３以降に適用することも可能である。
【０１７８】
このようにして測定値と一致する補正値αの値が得られると、ステップＳ１１３にて励起光源の励起光量を検出し、ステップＳ１１４にて上記励起光発生に応じてラマン増幅されて得られた光出力を検出する。そして、システムに適用されている光ファイバを含む要素の各種ファクタと、ステップＳ１０２にて検出した励起光量とから該当するＡＳＳ発生量（見積もり量）を算出した後、これに対し、上記ステップＳ１０９乃至ステップＳ１１２のループにて得られた、測定値と一致するＡＳＳ光量に対応した補正値αを適用することでＡＳＳ発生量の補正を実施する。
【０１７９】
次に、ステップＳ１１６にて、ステップＳ１１４にて検出した光出力から波長多重された多波長中の一波あたりの信号光レベルを求め、ステップＳ１１７にて、上記一波あたりの信号光レベルが所定のレベルとなるように、伝送路ファイバに供給する励起光量を調整する。以後、ステップＳ１１８の判定結果が「信号光レベルが所定のレベルに達した」となるまで、ステップＳ１１３乃至ステップＳ１１８のループを繰り返す。
【０１８０】
図４２に、第６乃至１０の実施例に対する数値例を示す。同図（ａ）は適用するシステムの条件を示す。この場合、一例としてＤＳＦを適用した場合のファイバパラメータ及びラマン光増幅器の入出力条件を示す。同図（ｂ）は、ＡＳＳ光発生量見積もり計算時の基準ファイバのパラメータを示す。同図（ｃ）は、このような条件にて実際に求められたＡＳＳ光発生量／見積もり量を示す。この場合、一例として、ランプロス、ロス係数を変化させたときのＡＳＳ光発生量、ＡＳＳ光見積もり量、及びその際の補正値αの数値例を示している。このαを用いてＡＳＳ光見積もり量を計算し直すことにより、更に正確なＡＳＳ光量を見積もり可能である。
【０１８１】
このように、本発明の実施例によれば、ラマン光増幅器のＣＰＵにて見積もられるＡＳＳ光見積もり量に対し、補正値αによる補正を実施することにより、当該光増幅器に接続される光ファイバ伝送路の特性（ロス係数、局所ロス、有効コア断面積）のバラツキに起因するＡＳＳ光発生量とＡＳＳ光見積もり量との間の誤差を効果的に抑え、ＡＳＳ光見積もり精度を向上することができる。その結果、光増幅器の信号光一定制御の精度を高め、ＡＳＥ補正の累積誤差に起因する着信信号/雑音比（ＯＳＮＲ）の劣化を防ぐことができる。
【０１８２】
又、コネクタ開放、ファイバ断線に伴う、信号光の未到達を入力断とし、ラマン光増幅器内の励起光源の強制出力停止（シャットダウン）のトリガとする場合であっても、上記本発明の実施例によるＡＳＳ光見積もり量の補正処理を実施することでＡＳＳ光見積もり精度を向上することにより、信号光入力断検出の精度を高めることができる。その結果、光増幅器の入力断誤検出による光通信装置の品質劣化を防ぐことができる。また、入力断非検出による問題発生を回避することができる。
【０１８３】
上記本発明による実施例の各々によるラマン光増幅器の調整方法の各段階をコンピュータに実施させるための命令よりなるプログラムを設け、当該プログラムをＣＤ−ＲＯＭ等の可搬型情報記録媒体を介して、或いはインターネット、ＬＡＮ等の情報網を介してコンピュータにロードし、そのプログラムを構成する各命令をコンピュータのＣＰＵに実行させることにより、該当するラマン光増幅器の調整方法を実施することが可能である。
【０１８４】
本発明は以下に記載の付記の構成を含む。
（付記１）
伝送路ファイバを利用して波長多重光を増幅するラマン光増幅器であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、
上記波長多重光の光パワーを検出する光モニタ手段と、
上記光モニタ手段により検出された光パワー、及び伝送路の光特性を表す伝送路情報に基づいて上記励起光を制御する制御手段を備え、
上記伝送路情報は、上記伝送路ファイバの種別を表す情報、上記伝送路ファイバの長さを表す情報、上記伝送路ファイバの平均ファイバロス係数、局舎内損失値を含むことを特徴とするラマン光増幅器。
（付記２）
伝送路ファイバを利用して波長多重光を増幅するラマン光増幅器であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、
上記波長多重光の光パワーを検出する光モニタ手段と、
上記光モニタ手段により検出された光パワー、及び伝送路の光特性を表す伝送路情報に基づいて上記励起光を制御する制御手段を備え、
上記伝送路情報は、上記伝送路ファイバの種別を表す情報、上記伝送路ファイバの損失値、局舎内損失値を含むことを特徴とするラマン光増幅器。
（付記３）
伝送路ファイバを利用して波長多重光を増幅するラマン光増幅器であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、
上記波長多重光の光パワーを検出する光モニタ手段と、
上記励起光のパワーを変化させながら上記伝送路ファイバにおけるラマン利得を測定する測定手段と、
上記光モニタ手段により検出された光パワー、及び上記測定手段により測定されたラマン利得に基づいて上記励起光のパワーを決定する決定手段、
を有するラマン光増幅器。
（付記４）
付記３に記載のラマン光増幅器であって、
上記励起手段は、互いに波長の異なる励起光を生成する複数の励起光源を含んでおり、
上記決定手段は、上記複数の励起光源の励起比率を決定する構成とされてなるラマン光増幅器。
（付記５）
付記３に記載のラマン光増幅器であって、
上記光モニタ手段は、上記伝送路ファイバからの出力の光パワー値から雑音成分を差し引いた値を上記波長多重光の光パワーとして検出する構成とされてなるラマン光増幅器。
（付記６）
付記５に記載のラマン光増幅器であって、
上記雑音成分は、上記励起光の光パワーに基づいて算出されるＡＳＳ雑音、及び上記伝送路ファイバの上流局に設けられている光増幅器に対応するＡＳＥ雑音である構成とされてなるラマン光増幅器。
（付記７）
付記３に記載のラマン光増幅器であって、
上記測定手段は、上記励起光のパワーを第１の値にしたときの受光パワーと上記励起光のパワーを第２の値にしたときの受光パワーとの差分に基づいて上記伝送路ファイバにおけるラマン利得を測定する構成とされてなるラマン光増幅器。
（付記８）
付記７に記載のラマン光増幅器であって、
上記第１の値は、上記励起光を停止した状態に対応する値である構成とされてなるラマン光増幅器。
（付記９）
付記３に記載のラマン光増幅器であって、
上記測定手段は、上記波長多重光の光パワーが予め決められた所定値に達するまで、上記励起光のパワーを段階的に増加させながら、順次、ラマン利得を測定する構成とされてなるラマン光増幅器。
（付記１０）
伝送路ファイバを利用して波長多重光を増幅するラマン光増幅器であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、
上記波長多重光の光パワーを検出する光モニタ手段と、
上記伝送路ファイバの上流局に設けられている光増幅器がその出力を停止している期間にＡＳＳ雑音量を測定する雑音測定手段と、
上記測定されたＡＳＳ雑音量に基づいて上記伝送路ファイバにおけるラマン利得を導出する導出手段と、
上記光モニタ手段により検出された光パワー、及び上記導出手段により導出されたラマン利得に基づいて上記励起光のパワーを決定する決定手段、
を有するラマン光増幅器。
（付記１１）
付記１０に記載のラマン光増幅器であって、
上記伝送路ファイバの上流局に設けられている光増幅器に対して出力の停止を要求する要求手段を更に有する。
（付記１２）
付記１０に記載のラマン光増幅器であって、
上記励起手段は、互いに波長の異なる励起光を生成する複数の励起光源を含んでおり、
上記決定手段は、上記複数の励起光源の励起比率を決定する構成とされてなるラマン光増幅器。
（付記１３）
付記１０に記載のラマン光増幅器であって、
上記光モニタ手段は、上記伝送路ファイバからの出力の光パワー値から雑音成分を差し引いた値を上記波長多重光の光パワーとして検出する構成とされてなるラマン光増幅器。
（付記１４）
付記１３に記載のラマン光増幅器であって、
上記雑音成分は、上記雑音測定手段により測定されたＡＳＳ雑音、及び上記伝送路ファイバの上流局に設けられている光増幅器に対応するＡＳＥ雑音である構成とされてなるラマン光増幅器。
（付記１５）
伝送路ファイバを利用して波長多重光を増幅するラマン光増幅器であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、
上記波長多重光の光パワーを検出する光モニタ手段と、
上記光モニタ手段により検出された光パワーに基づいて上記励起光を制御する制御手段を備え、
上記光モニタ手段は、
ＡＳＳ雑音量を算出するＡＳＳ雑音計算手段と、
上記伝送路ファイバからの受光パワー及び上記波長多重光の各波長のピークパワーの総和に基づいて上記ＡＳＳ雑音量を補正する補正手段と、
上記受光パワーから上記補正されたＡＳＳ雑音量を差し引くことにより上記波長多重光の光パワーを求める演算手段、を有する
ことを特徴とするラマン光増幅器。
（付記１６）
伝送路ファイバを利用して波長多重光を増幅するラマン光増幅器であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、
上記波長多重光の光パワーを検出する光モニタ手段と、
上記光モニタ手段により検出された光パワーに基づいて上記励起光を制御する制御手段と、
入力光から所定の波長成分を抽出する波長フィルタと、
上記波長フィルタにより抽出された波長成分から雑音成分を差し引く演算手段と、
上記演算手段の出力に基づいて上流局または伝送路の障害を検出する検出手段
を有するラマン光増幅器。
（付記１７）
付記１６に記載のラマン光増幅器であって、
上記抽出手段により抽出される波長成分の中に、上記波長多重光を構成する複数の光の中の１つが含まれている構成とされてなるラマン光増幅器。
（付記１８）
付記１６に記載のラマン光増幅器であって、
上記抽出手段により抽出される波長成分の中に、主信号を伝送するための信号光とは別に用意されたプローブ光が含まれている構成とされてなるラマン光増幅器。
（付記１９）
伝送路ファイバを利用して波長多重光を増幅するラマン光増幅器の調整方法であって、
第１の励起パワーの励起光を上記伝送路ファイバに供給したときの受光パワーを第１の受光パワーとして検出し、
第２の励起パワーの励起光を上記伝送路ファイバに供給したときの受光パワーを第２の受光パワーとして検出し、
上記第１の受光パワー及び第２の受光パワーに基づいて上記伝送路ファイバのラマン利得を算出し、
上記算出したラマン利得に基づいてＡＳＳ雑音量を算出し、
上記第２の受光パワー及び上記ＡＳＳ雑音量に基づいて上記波長多重光の光パワーを検出し、
上記検出された波長多重光の光パワー、及び上記算出されたラマン利得に基づいて上
記励起光のパワーを決定する各段階よりなるラマン光増幅器の調整方法。
（付記２０）
伝送路ファイバを利用して波長多重光を増幅するラマン光増幅器の調整方法であって、
上記伝送路ファイバの上流局に設けられている光増幅器がその出力を停止している期間にＡＳＳ雑音量を測定し、
上記測定されたＡＳＳ雑音量に基づいて上記伝送路ファイバにおけるラマン利得を導出し、
上記波長多重光の光パワー、及び上記導出されたラマン利得に基づいて上記励起光のパワーを決定する各段階よりなるラマン光増幅器の調整方法。
（付記２１）
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、
受光光量を検出する光モニタ手段と、
受光光量を測定する光測定手段と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積手段と、
前記光モニタ手段にて検出された受光光量と前記雑音成分見積手段にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起手段を制御する制御手段と、
前記雑音成分見積手段から得られた雑音成分見積値と前記光測定手段から得られる雑音成分測定値とを比較し、当該比較結果に基づいて前記雑音成分見積値を補正する補正手段とよりなるラマン光増幅器。
（付記２２）
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、
受光光量を測定する光測定手段と、
所定の信号光帯域全域に亘って受光光量を検出する光モニタ手段と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積手段と、
前記光モニタ手段にて検出された受光光量と前記雑音成分見積手段にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起手段を制御する制御手段と、
前記光モニタ手段にて測定された受光光量に対し前記雑音成分見積手段にて求められた雑音成分見積値による補正を行なうことで信号光光量を求める信号光光量算出手段と、
前記光測定手段にて得られる信号光光量と前記信号光光量算出手段により求められた信号光光量とを比較することによって雑音成分見積値を補正する補正手段とよりなるラマン光増幅器。
（付記２３）
付記２１又は付記２２に記載のラマン光増幅器であって、
前記光測定手段は入力光の波長帯域における各波長の光パワーを測定する光スペクトラムアナライザであることを特徴とするラマン光増幅器。
（付記２４）
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積手段と、
受光信号から信号光を含む所定の波長帯を抽出し、前記所定の波長帯以外の波長帯を分岐する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された前記所定の波長帯の受光信号の光量を検出する第１のモニタ手段と、
前記抽出手段により分岐された前記所定の波長帯以外の波長帯の受光信号の光量を検出する第２のモニタ手段と、
前記第１及び第２のモニタ手段にて検出された受光光量と前記雑音成分見積手段にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起手段を制御する制御手段と、
前記第１のモニタ手段による検出結果に基づいて信号光光量を算出する第１の信号光光量算出手段と、
前記第２のモニタ手段による検出結果に対し、前記雑音見積手段による雑音見積値による補正を行なって信号光光量を算出する第２の信号光光量算出手段と、
前記第１の信号光光量算出手段と第２の信号光光量算出手段との夫々の算出値を比較することによって雑音成分見積値を補正する補正手段とよりなるラマン光増幅器。
（付記２５）
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積手段と、
受光信号から信号光を含む所定の波長帯を抽出し、前記所定の波長帯以外の波長帯を分岐する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された前記所定の波長帯の受光信号の光量を検出する第１のモニタ手段と、
前記抽出手段により分岐された前記所定の波長帯以外の波長帯の受光信号の光量を検出する第２のモニタ手段と、
前記第１及び第２のモニタ手段にて検出された受光光量と前記雑音成分見積手段にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起手段を制御する制御手段と、
前記第１のモニタ手段による検出結果に対し、前記雑音見積手段による雑音見積値による補正を行なわずに信号光光量を算出する第１の信号光光量算出手段と、
前記第２のモニタ手段による検出結果に対し、前記雑音見積手段による雑音見積値による補正を行なって信号光光量を算出する第２の信号光光量算出手段と、
前記第１の信号光光量算出手段と第２の信号光光量算出手段との夫々の算出値を比較することによって雑音成分見積値を補正する補正手段とよりなるラマン光増幅器。
（付記２６）
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積手段と、
受光信号を分岐する光分岐手段と、
前記光分岐手段にて分岐された一方の光信号に対し、フィルタリングによって信号光を含む所定波長帯を抽出する帯域抽出手段と、
前記帯域抽出手段により抽出された光信号の光量を検出する第１のモニタ手段と、
前記光分岐手段により分岐された他方の光信号の光量を検出する第２のモニタ手段と、
前記第１及び第２のモニタ手段にて検出された受光光量と前記雑音成分見積手段にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起手段を制御する制御手段と、
前記第１のモニタ手段による検出結果に基づいて信号光光量を算出する第１の信号光光量算出手段と、
前記第２のモニタ手段による検出結果に対し、前記雑音見積手段による雑音見積値による補正を行なって信号光光量を算出する第２の信号光光量算出手段と、
前記第１の信号光光量算出手段と第２の信号光光量算出手段との夫々の算出値を比較することによって雑音成分見積値を補正する補正手段とよりなるラマン光増幅器。
（付記２７）
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積手段と、
受光信号を分岐する光分岐手段と、
前記光分岐手段にて分岐された一方の光信号に対し、フィルタリングによって信号光を含む所定波長帯を抽出する帯域抽出手段と、
前記帯域抽出手段により抽出された光信号の光量を検出する第１のモニタ手段と、
前記光分岐手段により分岐された他方の光信号の光量を検出する第２のモニタ手段と、
前記第１及び第２のモニタ手段にて検出された受光光量と前記雑音成分見積手段にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起手段を制御する制御手段と、
前記第１のモニタ手段による検出結果に対し、前記雑音見積手段による雑音見積値による補正を行なわずに信号光光量を算出する第１の信号光光量算出手段と、
前記第２のモニタ手段による検出結果に対し、前記雑音見積手段による雑音見積値による補正を行なって信号光光量を算出する第２の信号光光量算出手段と、
前記第１の信号光光量算出手段と第２の信号光光量算出手段との夫々の算出値を比較することによって雑音成分見積値を補正する補正手段とよりなるラマン光増幅器。
（付記２８）
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、
受光光量を検出する光モニタ手段と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積手段と、
受光信号から信号光を含まない所定の波長帯部分を分岐する分岐手段と、
前記光モニタ手段にて検出された受光光量と前記雑音成分見積手段にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起手段を制御する制御手段と、
前記分岐手段により分岐された前記所定の波長帯部分の受光信号の光量を検出する第１のモニタ手段と、
前記第１の分岐光モニタ手段による検出値から求まる雑音成分値と前記雑音見積手段にて得られた雑音成分見積値とを比較することによって雑音成分見積値を補正する補正手段とよりなるラマン光増幅器。
（付記２９）
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積手段と、
受光信号を分岐する光分岐手段と、
前記光分岐手段にて分岐された光信号に対し、フィルタリングによって信号光を含まない所定波長帯部分を抽出する帯域抽出手段と、
前記帯域抽出手段により抽出された光信号の光量を検出するモニタ手段と、
前記モニタ手段にて検出された受光光量と前記雑音成分見積手段にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起手段を制御する制御手段と、
前記モニタ手段による検出値から求まる雑音成分値と前記雑音成分見積手段にて得られた雑音成分見積値とを比較することによって雑音成分見積値を補正する補正手段とよりなるラマン光増幅器。
（付記３０）
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積手段と、
信号光を含む所定の波長帯を抽出し、前記所定の波長帯以外の波長帯を分岐する抽出手段と、
前記抽出手段により抽出された前記所定の波長帯の受光信号の光量を検出する第１のモニタ手段と、
前記抽出手段により分岐された前記所定の波長帯以外の波長帯の受光信号の光量を検出する第２のモニタ手段と、
前記第１及び第２のモニタ手段にて検出された受光光量と前記雑音成分見積手段にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起手段を制御する制御手段と、
前記第１のモニタ手段による検出結果に対し、前記雑音見積手段による雑音見積値による補正を行って信号光光量を算出する第１の信号光光量算出手段と、
前記第２のモニタ手段による検出結果に対し、前記雑音見積手段による雑音見積値による補正を行なって信号光光量を算出する第２の信号光光量算出手段と、
前記第１の信号光光量算出手段と第２の信号光光量算出手段との夫々の算出値を比較することによって雑音成分見積値を補正する補正手段とよりなるラマン光増幅器。
（付記３１）
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起手段と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積手段と、
受光信号を分岐する光分岐手段と、
前記光分岐手段にて分岐された一方の光信号に対し、フィルタリングによって信号光を含む所定波長帯を抽出する帯域抽出手段と、
前記帯域抽出手段により抽出された光信号の光量を検出する第１のモニタ手段と、
前記光分岐手段により分岐された他方の光信号の光量を検出する第２のモニタ手段と、
前記第１及び第２の光モニタ手段にて検出された受光光量と前記雑音成分見積手段にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起手段を制御する制御手段と、
前記第１のモニタ手段による検出結果に対し、前記雑音見積手段による雑音見積値による補正を行って信号光光量を算出する第１の信号光光量算出手段と、
前記第２のモニタ手段による検出結果に対し、前記雑音見積手段による雑音見積値による補正を行なって信号光光量を算出する第２の信号光光量算出手段と、
前記第１の信号光光量算出手段と第２の信号光光量算出手段との夫々の算出値を比較することによって雑音成分見積値を補正する補正手段とよりなるラマン光増幅器。
（付記３２）
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器の調整方法であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起段階と、
受光光量を検出する光モニタ段階と、
受光光量を測定する光測定段階と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積段階と、
前記光モニタ段階にて検出された受光光量と前記雑音成分見積段階にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起手段を制御する制御段階と、
前記雑音成分見積手段から得られた雑音成分見積値と前記光測定手段から得られる雑音成分測定値とを比較し、当該比較結果に基づいて前記雑音成分見積値を補正する補正段階とよりなるラマン光増幅器の調整方法。
（付記３３）
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器の調整方法であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起段階と、
受光光量を測定する光測定段階と、
所定の信号光帯域全域に亘って受光光量を検出する光モニタ段階と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積段階と、
前記光モニタ段階にて検出された受光光量と前記雑音成分見積段階にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起手段を制御する制御段階と、
前記光モニタ段階にて測定された光量に対し前記雑音見積段階にて求められた雑音成分見積値による補正を行なうことで信号光光量を求める信号光光量算出段階と、
前記光測定段階にて得られる信号光光量と前記信号光光量算出段階にて求められた信号光光量とを比較することによって雑音成分見積値を補正する補正段階とよりなるラマン光増幅器の調整方法。
（付記３４）
付記３２又は付記３３に記載のラマン光増幅器の調整方法であって、
前記光測定段階は入力光の波長帯域における各波長の光パワーを測定する光スペクトラムアナライザを用いて行うことを特徴とするラマン光増幅器の調整方法。
（付記３５）
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器の調整方法であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起段階と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積段階と、
受光信号から信号光を含む所定の波長帯を抽出し、前記所定の波長帯以外の波長帯を分岐する抽出段階と、
前記抽出段階にて抽出された前記所定の波長帯の受光信号の光量を検出する第１のモニタ段階と、
前記抽出段階にて分岐された前記所定の波長帯以外の波長帯の受光信号の光量を検出する第２のモニタ段階と、
前記第１及び第２のモニタ段階にて検出された受光光量と前記雑音成分見積段階にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起段階を制御する制御段階と、
前記第１のモニタ段階における検出結果に基づいて信号光光量を算出する第１の信号光光量算出段階と、
前記第２のモニタ段階における検出結果に対し、前記雑音見積段階による雑音見積値による補正を行なって信号光光量を算出する第２の信号光光量算出段階と、
前記第１の信号光光量算出段階と第２の信号光光量算出段階との夫々における算出値を比較することによって雑音成分見積値を補正する補正段階とよりなるラマン光増幅器の調整方法。
（付記３６）
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器の調整方法であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起段階と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積段階と、
受光信号から信号光を含む所定の波長帯を抽出し、前記所定の波長帯以外の波長帯を分岐する抽出段階と、
前記抽出段階により抽出された前記所定の波長帯の受光信号の光量を検出する第１のモニタ段階と、
前記抽出段階により分岐された前記所定の波長帯以外の波長帯の受光信号の光量を検出する第２のモニタ段階と、
前記第１及び第２のモニタ段階にて検出された受光光量と前記雑音成分見積段階にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起段階を制御する制御段階と、
前記第１のモニタ段階における検出結果に対し、前記雑音見積段階による雑音見積値による補正を行なわずに信号光光量を算出する第１の信号光光量算出段階と、
前記第２のモニタ段階における検出結果に対し、前記雑音見積段階による雑音見積値による補正を行なって信号光光量を算出する第２の信号光光量算出段階と、
前記第１の信号光光量算出段階と第２の信号光光量算出段階との夫々における算出値を比較することによって雑音成分見積値を補正する補正段階とよりなるラマン光増幅器の調整方法。
（付記３７）
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器の調整方法であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起段階と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積段階と、
受光信号を分岐する光分岐段階と、
前記光分岐段階にて分岐された一方の光信号に対し、フィルタリングによって信号光を含む所定波長帯を抽出する帯域抽出段階と、
前記帯域抽出段階により抽出された光信号の光量を検出する第１のモニタ段階と、
前記光分岐段階により分岐された他方の光信号の光量を検出する第２のモニタ段階と、
前記第１及び第２のモニタ段階にて検出された受光光量と前記雑音成分見積段階にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起段階を制御する制御段階と、
前記第１のモニタ段階における検出結果に基づいて信号光光量を算出する第１の信号光光量算出段階と、
前記第２のモニタ段階における検出結果に対し、前記雑音見積段階による雑音見積値による補正を行なって信号光光量を算出する第２の信号光光量算出段階と、
前記第１の信号光光量算出段階と第２の信号光光量算出段階との夫々における算出値を比較することによって雑音成分見積値を補正する補正段階とよりなるラマン光増幅器の調整方法。
（付記３８）
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器の調整方法であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起段階と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積段階と、
受光信号を分岐する光分岐段階と、
光分岐段階にて分岐された一方の光信号に対し、フィルタリングによって信号光を含む所定波長帯を抽出する帯域抽出段階と、
前記帯域抽出段階により抽出された光信号光部分の光量を検出する第１のモニタ段階と、
前記光分岐段階により分岐された他方の光信号の光量を検出する第２のモニタ段階と、
前記第１及び第２のモニタ段階にて検出された受光光量と前記雑音成分見積段階にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起段階を制御する制御段階と、
前記第１のモニタ段階による検出結果に対し、前記雑音見積段階における雑音見積値による補正を行なわずに信号光光量を算出する第１の信号光光量算出段階と、
前記第２のモニタ段階による検出結果に対し、前記雑音見積段階における雑音見積値による補正を行なって信号光光量を算出する第２の信号光光量算出段階と、
前記第１の信号光光量算出段階と第２の信号光光量算出段階との夫々における算出値を比較することによって雑音成分見積値を補正する補正段階とよりなるラマン光増幅器の調整方法。
（付記３９）
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器の調整方法であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起段階と、
受光光量を検出する光モニタ段階と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積段階と、
前記光モニタ段階にて検出された受光光量と前記雑音成分見積段階にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起手段を制御する制御段階と、
受光信号から信号光を含まない所定の波長帯部分を分岐する分岐段階と、
前記分岐段階により分岐された前記所定の波長帯部分の受光信号の光量を検出する第１のモニタ段階と、
前記第１の分岐光モニタ段階による検出値から求まる雑音成分値と前記雑音見積段階にて得られた雑音成分見積値とを相互に比較することによって雑音成分見積値を補正する補正段階とよりなるラマン光増幅器の調整方法。
（付記４０）
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器の調整方法であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起段階と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積段階と、
受光信号を分岐する光分岐段階と、
前記光分岐段階にて分岐された光信号に対し、フィルタリングによって信号光を含まない所定波長帯部分を抽出する帯域抽出段階と、
前記帯域抽出段階により抽出された光信号の光量を検出するモニタ段階と、
前記モニタ段階にて検出された受光光量と前記雑音成分見積段階にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起段階を制御する制御段階と、
前記モニタ段階による検出値から求まる雑音成分値と前記雑音成分見積段階にて得られた雑音成分見積値とを比較することによって雑音成分見積値を補正する補正段階とよりなるラマン光増幅器の調整方法。
（付記４１）
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器の調整方法であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起段階と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積段階と、
信号光を含む所定の波長帯を抽出し、前記所定の波長帯以外の波長帯を分岐する抽出段階と、
前記抽出段階により抽出された前記所定の波長帯の受光信号の光量を検出する第１のモニタ段階と、
前記抽出段階により分岐された前記所定の波長帯以外の波長帯の受光信号の光量を検出する第２のモニタ段階と、
前記第１及び第２のモニタ段階にて検出された受光光量と前記雑音成分見積段階にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起段階を制御する制御段階と、
前記第１のモニタ段階による検出結果に対し、前記雑音見積段階による雑音見積値による補正を行って信号光光量を算出する第１の信号光光量算出段階と、
前記第２のモニタ段階による検出結果に対し、前記雑音見積段階による雑音見積値による補正を行なって信号光光量を算出する第２の信号光光量算出段階と、
前記第１の信号光光量算出段階と第２の信号光光量算出段階との夫々の算出値を比較することによって雑音成分見積値を補正する補正段階とよりなるラマン光増幅器の調整方法。
（付記４２）
伝送路ファイバを利用して信号光を増幅するラマン光増幅器の調整方法であって、
上記伝送路ファイバに励起光を供給する励起段階と、
前記励起光量から前記伝送路ファイバで発生する雑音成分を見積もる雑音成分見積段階と、
受光信号を分岐する光分岐段階と、
前記光分岐段階にて分岐された一方の光信号に対し、フィルタリングによって信号光を含む所定波長帯を抽出する帯域抽出段階と、
前記帯域抽出段階により抽出された光信号の光量を検出する第１のモニタ段階と、
前記光分岐段階により分岐された他方の光信号の光量を検出する第２のモニタ段階と、
前記第１及び第２の光モニタ段階にて検出された受光光量と前記雑音成分見積段階にて得られた雑音成分見積値とに基づいて前記励起段階を制御する制御段階と、
前記第１のモニタ段階による検出結果に対し、前記雑音見積段階における雑音見積値による補正を行って信号光光量を算出する第１の信号光光量算出段階と、
前記第２のモニタ段階による検出結果に対し、前記雑音見積段階における雑音見積値による補正を行なって信号光光量を算出する第２の信号光光量算出段階と、
前記第１の信号光光量算出段階と第２の信号光光量算出段階との夫々における算出値を比較することによって雑音成分見積値を補正する補正段階とよりなるラマン光増幅器の調整方法。
【図面の簡単な説明】
【０１８５】
【図１】ラマン利得について説明する図である。
【図２】複数の励起光により得られるラマン利得を示す図である。
【図３】従来のラマン増幅器の問題点を示す図（その１）である。
【図４】図４Ａ及び図４Ｂは、従来のラマン増幅器の問題点を示す図（その２）である。
【図５】実施形態のラマン増幅器が使用される光伝送システムの一例の構成図である。
【図６】実施形態の光伝送システムで使用される波長を説明する図である。
【図７】光中継器の構成を示すブロック図である。
【図８】ラマン増幅器の構成を示す図である。
【図９】雑音成分について説明する図である。
【図１０】信号帯域通過フィルタの特性を示す図である。
【図１１】第１の実施例におけるラマン増幅器の立上げ処理を示すフローチャートである。
【図１２】利得係数テーブルの例である。
【図１３】局舎内における光損失について説明する図である。
【図１４】励起比率テーブルの例である。
【図１５】第２の実施例におけるラマン増幅器の立上げ処理を示すフローチャートである。
【図１６】第２の実施例による効果を説明する図である。
【図１７】第３実施例におけるラマン増幅器の立上げ処理を示すフローチャートである。
【図１８】図１８Ａは、励起光／ＡＳＳ雑音テーブルの例であり、図１８Ｂは、平均ラマン利得導出テーブルの例である。
【図１９】第４の実施例のラマン増幅器における光モニタ部の構成を示す図である。
【図２０】図２０Ａ及び図２０Ｂは、補正値を算出して設定する手順を説明する図である。
【図２１】第５の実施例が適用されるシステム構成を示す図である。
【図２２】信号光及びプローブ光の配置を示す図である。
【図２３】第５の実施例のラマン増幅器における光モニタ部の構成を示す図である。
【図２４】図２４Ａ〜図２４Ｃは、プローブ光分離フィルタの特性を示す図である。
【図２５】図２５Ａ及び図２５Ｂは、第５の実施例による効果を説明する図である。
【図２６】ＤＲＡモジュールにおける受光信号中の信号光と雑音成分について示す図である。
【図２７】光モニタ部における受光信号中の信号光と雑音成分について示す図である。
【図２８】ＡＳＳ光の見積誤差の影響を示す図である。
【図２９】第６の実施例のラマン増幅器のブロック構成図である。
【図３０】第７の実施例のラマン増幅器のブロック構成図である。
【図３１】第７の実施例のおける受光素子にて受光される信号を示す図である。
【図３２】第７の実施例のおける他の受光素子にて受光される信号を示す図である。
【図３３】第８の実施例のラマン増幅器のブロック構成図である。
【図３４】第８の実施例のおける受光素子にて受光される信号を示す図である。
【図３５】第９の実施例のおける受光素子にて受光される信号を示す図である。
【図３６】第９の実施例のおける他の受光素子にて受光される信号を示す図である。
【図３７】第１０の実施例のおける受光素子にて受光される信号を示す図である。
【図３８】第６乃至１０の実施例の各々を適用可能なシステム全体のブロック構成図である。
【図３９】第６乃至１０の実施例によるラマン光増幅器の調整方法の動作を説明するためのフローチャート（その１）である。
【図４０】第６乃至１０の実施例によるラマン光増幅器の調整方法の動作を説明するためのフローチャート（その２）である。
【図４１】第６乃至１０の実施例によるラマン光増幅器の調整方法の動作を説明するためのフローチャート（その３）である。
【図４２】第６乃至１０の実施例の数値例を示す図である。
【符号の説明】
【０１８６】
１０  ラマン光増幅器
１１  励起部
１２  光モニタ部
１３  励起パワー算出部
２１  ＥＤＦＡ
２２ａ  伝送路ファイバ
２７  制御端末
７０  光スペクトラムアナライザ
１２０  伝送路ファイバ
１３０  ラマン光増幅器
１４０  ＥＤＦＡ
２００  光スペクトラムアナライザ
ＢＳ１  光合波器
ＢＳ２，ＢＳ３  光分岐器
ＢＰＦ１  反射型光分波器
ＬＤ１，ＬＤ２，．．，ＬＤｎ  励起光源
ＰＤ１，ＰＤ２  受光素子
μ１  中央演算装置
【図１】
2006189465.tif 000003
【図２】
2006189465.tif 000004
【図３】
2006189465.tif 000005
【図４】
2006189465.tif 000006
【図５】
2006189465.tif 000007
【図６】
2006189465.tif 000008
【図７】
2006189465.tif 000009
【図８】
2006189465.tif 000010
【図９】
2006189465.tif 000011
【図１０】
2006189465.tif 000012
【図１１】
2006189465.tif 000013
【図１２】
2006189465.tif 000014
【図１３】
2006189465.tif 000015
【図１４】
2006189465.tif 000016
【図１５】
2006189465.tif 000017
【図１６】
2006189465.tif 000018
【図１７】
2006189465.tif 000019
【図１８】
2006189465.tif 000020
【図１９】
2006189465.tif 000021
【図２０】
2006189465.tif 000022
【図２１】
2006189465.tif 000023
【図２２】
2006189465.tif 000024
【図２３】
2006189465.tif 000025
【図２４】
2006189465.tif 000026
【図２５】
2006189465.tif 000027
【図２６】
2006189465.tif 000028
【図２７】
2006189465.tif 000029
【図２８】
2006189465.tif 000030
【図２９】
2006189465.tif 000031
【図３０】
2006189465.tif 000032
【図３１】
2006189465.tif 000033
【図３２】
2006189465.tif 000034
【図３３】
2006189465.tif 000035
【図３４】
2006189465.tif 000036
【図３５】
2006189465.tif 000037
【図３６】
2006189465.tif 000038
【図３７】
2006189465.tif 000039
【図３８】
2006189465.tif 000040
【図３９】
2006189465.tif 000041
【図４０】
2006189465.tif 000042
【図４１】
2006189465.tif 000043
【図４２】
2006189465.tif 000044